宁波宇达1#楼脚手架工程专项方案.doc

1、脚手架工程专项方案 一、 工程概况 宁波宇达商务综合楼及配套商业 1、 2楼工程位于宁波市海曙区环城西路南段顺 德路。本工程 1楼建筑面积 28114m，现浇框架剪力墙结构地下一层地下 27 层，底层 用作商铺，其余均为住宅，建筑物全高为 104m。 本工程采用扣件式双排钢管脚手架， 钢管采用外径 48mm， 壁厚 3.5mm3 号普通钢管， 扣件采用可锻铁扣件。根据本工程建筑设计形状和结构特点，选择落地外架和钢挑架支 撑的施工外脚手架、安全、经济、实用适用以达到施工方便、缩短工期、安全经济的目 的，1-8 层采用落地架，钢挑梁布置在 9、14、19、24 层。 二、 落地式外脚手架 （一）

2、、设计说明： 1、本工程采用全封闭双排结构脚手架，脚手架设计尺寸：立杆横距 Lb1.2m，立 杆纵距 Lb1.5m，步距1.8m，脚手板采用竹脚手板。其自重标准值 0.35KN/m 2。 2、采用的是由钢管、扣件以及预埋铁组成的刚性连墙件，间距为二步三跨。在楼梯 间及电梯间剪力墙部位用予埋钢板后用短钢管焊接连接。 3、所有采用钢管尺寸均为 483.5（截面特性值如下表） ，其质量应符合现行国家 标准（碳素结构钢） （GB/T700）中 Q235-A 级规定，Q235 钢抗拉、抗压和抗弯强度设计 值 f205N/mm 2，弹性模量 E2.0610N/mm2，使用安全网自重标准值 0.5kg/m2

3、 外径 d 壁厚 t 截面面积 A 惯性距 I 截面模量 W 回转半径 I 每米长质量 kg/m 48mm 3.5mm 1.89cm 2 12.19 cm 4 5.08 cm 3 1.58cm 3.84kg 4、基本风压 W00.5KN/m 2 脚手架立杆采用回填土压实，土分层夯实，50cm 塘碴回 填压实，碎石垫层面做 10cm 厚 C10 砼其承载力取 400KN/m 2，用 5mm150mm150mm 的 钢板垫置立杆下面。 （二）设计计算 1、纵向水平杆的抗弯强度和挠度计算（按三跨连续梁） qGK=0.1251.2/3=0.05KN/m q / GK=31.2/3=0.05KN/m q

4、=1.2qGK+1.4q / GK=1.20.05+1.41.2=1.74KN/m M=0.1qLa 2=0.11.741.52=0.3915KN/m2 =M/W=0.3915106/5.08103=77.07N/mm 2f=205N/mm2 =5qLa 4/384EI-0.05qL a 4/EI+0.017q4/16EI=2.21mm=L a/150=10mm 符合要求 2、横向水平杆的抗弯强度和挠度计算 1.2qGKLa+1.4q / GKLa1.20.051.5+1.41.21.52.61KN q=1.20.351.5+1.431.5=6.93KN/m Mq=0.56.930.3 2=0

5、.31185KN.m RBL0=2pL0/3+pL0/3-qa 2/2+pL 0/2 =2.088+1.044-0.3119+1.566=4.3861KN RB=3.6551 Mmax=RBLo/3-pLo/6=0.94KN.m =Mmax/W=185N/mm 2f=205N/mm2 =2pLo3Lo 2-4(L 0/3) 2/384EI-MqL 0 2/16EI=0.65mm=L 0/150=8mm 符合要求 3、扣件的抗滑承载力 RA5.8017KNRC8KN 满足抗滑要求 4、立杆计算（按搭设的最大高度 33m 计算底层立杆段） a、计算部位根据风荷载产生弯曲压应力大小确定，先计算风荷载

6、产生的压应力。 A3900 A66000mm 2 W=1.2AN/AW=0.71 US=1.0W U2=0.54 WK=0.7USU2W0=0.70.710.540.5=0.136KN/mm 2 Mwk=WkLaH2/10=0.1361.51.82/10=0.661KN.m M=0.851.4MWK/10=0.07866KN.m MW/W=0.0786610 6/5.08103=15.484N/mm2 b、计算脚手架自重标准值产生的轴向力 NGIK 由 规范 附录 A 表 A1 查行一个柱距范围内每米高脚手架自重产生的轴必压力标 准值 GK0.1248KN/m，则 33.0 米高脚手架结构自重

7、产生轴心压力标准值为： NGIKH.gk=330.1248=4.118KN c、计算构配件自重标准产生的轴向力 N（结果如下） 构配件 立杆 脚手板 KN 栏杆 KN 踢脚板 KN 安全网 KN NG2K 内立杆 1.26+0.522 1.785 外立杆 1.26 1.094 0.2835 0.2475 2.885 注： 1、脚手板铺设按规范7.3.12 条自顶层作业层往下每隔 12m 满铺一层，共计 4 层，其自重（40.351.21.50.5）1.26KN（内部脚手架 1.50.250.354 0.525KN） 2、栏杆在每步架的外立杆杆上设置，施工作业设置二道其余各层设一道，共计 19

8、道，其自重 38.41.5191.094KN 3、脚手架踢脚板为 180mm 木脚手板，设置顶部 3 道，自重为： 3501.50.1830.2835KN 4、安全网自重 0.0051.5330.2475KN d、计算外立杆施工荷载标准值产生的轴向力总和NQK NQK2.71.51.22/24.86KN e、计算底层外立杆的轴向力设计值 N N1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK8.4+5.783414.18KN f、 算底层外立杆稳定性 K1.155 U1.53 h=1.8 L=Kh=318.1cm I=1.58cm =L0/I=201.3 查表得0.179 N/A+MW/W1

9、418/（0.179489）+15.4816.2+15.48316.8N/mm 2f205N/mm2 所以必须设置双立杆高度 12m N0.1248-0.0525HS2/HS HS288359m12m 所以能满足要求 双管立杆脚手架验算 在 12m 以上部分则 316.83321201.6N/mm 2F=205N/mm2 5、墙体计算（以 33.0m 高处进行计算）5m （1） 计算连墙体轴向力设计值 N1 U21.3 US0.71 WK0.71.30.710.70.45KN/m 2 N1w=1.4WKAW=1.40.45(21.831.5)=10.21KN N0=3.3KN N1=W1W+N

10、0=13.51KN （2） 计算连墙件稳定承载力 L250mm /I/37/1.5823.42 查表得0.955 N1/A13510/（0.955489）28.9N/mm 2 28.9W/mm 2f205W/mm2 经计算连墙件满足要求 （3）预埋钢管抗剪强度验算 4N1/2d 233.61N/mm2125N/mm2 用钢管预埋满足使用要求 6、立杆地基承载力计算 （1）计算地基承载力设计值 Kc0.5 fgk0.8N/mm 2 Fg=Kcfgk=0.50.8=0.4N/mm 2 （2）计算立杆基础底平均压力 P PN/A=14180/40000=0.35M/mm 2 Pfg 地基满足要求 根

11、据计算脚手架施工要求： 1、立杆的地基必须有足够的强度要求承载力400KN/m 2 2、底下 12m 必须采用双立杆。 3、二步三跨刚性连墙必须切实做到。 三、 型钢悬挑梁支承结构钢管脚手架 本工程主楼高 104m（地下部分）标准层高 3.4m，在满足使用和安全的前下采用上 拉式悬挑脚手架，用以承受外脚手架的自重和施工荷载。在本工程中采用一般悬挑钢梁 设置在 9、14、19、24 层的框架梁板上，先在框架梁处预坦铁件，将槽钢与预坦件固定 牢固，上采用钢绳将悬挑梁拉结，形成悬挑结构。上部脚手架采用扣件式双排钢管，脚 手架立杆横距 0.8m，纵距 1.5m，里立杆距离 0.25m，小横杆外端伸出大

12、横杆 0.2m 二端 需设剪刀撑中间每隔 9 米设一道，每隔二层设置一道连墙杆水平距离。 （一）计算条件 1、 型钢均采用16 槽钢悬挑为 1500 计算，钢丝绳斜拉式 U 形锚固。 2、 立杆横距 b0.8m，离墙边挑出 0.25m 立杆纵距 L1.5m，步距 1.8m，采用 双排脚手架按（五层 3.4517.0 米）10 排计算。 （计算放高一排） 3、 设计施工荷载为 P3.0KN/m 2结构操作层按二步同时施工作业。 4、 脚手架与主体结构连接布置，按二步三跨设点固定。 5、 脚手架外侧设栏杆和挡脚板并悬挂安全网。 6、 “本方案”中型钢排列为固定方式，构造尺寸及材料规格等详见图示说明

13、。 （二）立杆的稳定性验算 1、立杆轴向力设计值考虑组合风荷载计算公式： N1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK 1) 脚手架构造自重标准值产生的轴向力 N，扣件钢管脚手架每方米立杆承受结构自重 标准值查表 A1 得内外立杆平均值 gk=0.1253KN/m 脚手架自重标准值 N0.1253KN/m172.1301KN/m 2) 构配件自重标准值产生的轴向力 N（构配件包括脚手片、栏杆、挡脚板、安全网） 竹脚手片 P11.536KN 栏杆、笆、挡脚板 P20.6636KN 防护安全网 200N 内立杆 NG2K1.536KN 外立杆 NP1+P2+P32.59 3) 施工活载标准

14、值产生的轴向力 NQK 施工活载标准值产生的轴向力取 N3.0KN/m 按结构施工操作二排考虑 N（1.2+0.2）1.13.021/24.6KN 立杆轴向组合荷载时设计值分别： 内立杆 N1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4QK 1.2（2.1301+1.536）+0.851.44.6KN 4.399+5.4749.873KN 外立杆 N1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4QK 1.2（2.1301+2.59）+0.851.44.6 11.138KN 2、风荷载设计值产生的立杆弯距值计算 MW0.851.4MWK（0.851.4MWKlah 2）/10 作用于外脚手架上的水平

15、风荷载标准值，计算公式： WK0.7U2USW0 U22.4 US1.31.30.0890.1157 基本风压值暂定 0.35KN/m 2 高层调整为 1.1 W00.351.10.385KN/m 2 风荷载设计值组合标准值应为 WK0.72.40.1160.3850.075KN/m 2 受水平风荷载作用下，立杆产生的弯矩值为 MW（0.851.40.0751.51.81.8）/100.0434KN.m 3、组合风荷载时立杆的稳定性验算： N/A+MW/Wf 立杆长细比L0/I（KUh）/I 查表得 U1.5 1.1551.51.8/0.0158197.37 查表得0.186 =N/A+MW/

16、W11.138/（0.186489）+0.0434KN.m/5085mm 2 =121+7.28=128.28205N/mm 2 （三）纵向水平杆的验算 1、 荷载计算： 同前 钢管自重： 46.08N/m 脚手片自重： 79.2N/m 施工活载 1680N/m 2、强度验算： 按三跨连续梁计算 Mmax0.08ql 2=0.08(125.28+1680)1.52=324.95N.m Mmax/W324950/508063.97N/mm 2205N/mm2 3、挠度验算 famx5/384QL4/（EI）=0.0139140000/251114)=4.73mm10mm (四)横向水平杆验算 1

17、、 荷载计算：同前 钢管自重 46.08N/m 脚手片自重 118.8N/m 扣件重 18N 施工活载 2520N/m 2、 M11/8.q.l2=6.35N/m M2=p.q=(118.8+18+2520)0.4=1008N.m Mmax/W(6.35+1008)/5080=199.67N/mm 2205N/mm2 3、 挠度验算： f1=(p.a.l 2)/24E.i)(312-412/12)=6.49mm f2=5/384(Ql 4)/(E.i)=5/384(46.081.24)/(206000121900)=0.49mm fmax=6.98mm10mm (五)连墙杆验算 连墙杆轴向力设

18、计值计算公式 NCNCW+NO 连墙杆约束脚架平面产生的轴向力，双排架取 NO5KN 风荷载产生的连墙件的轴向力设计值 NCW1.4WKAWO WK0.7US.U2.WO WK0.70.251.420.50.124KN/m 2 AW=3L2上31.521.816.2m 2 Ncm=1.40.12416.2=2.81KN 连墙杆轴向力设计值 NCNCW+NO2.81+57.81KN 连墙杆采用二步三跨布置点，其承受轴向力组合设计值 NC7.81KN 按构造要求，本工程高层悬挑外架宜采用钢性连接，即由钢管或钢杆件将脚手架与 主体结构予埋焊接固定连接。 （六）纵向和横向水平杆与立杆连接时扣件抗滑承载

19、力计算： 1、纵向水平杆传给立杆的竖向作用设计值 R1 q=46.08N/m+79.2N/m+1680N/m=1805.28N/m R1=(qL)/2=（1805.281.5)/2=1353.96N 2、横向水平什传给立杆的竖向作用力设计值 R2 P=118.8N+18N+2520N=2656.8N q=46.08N/m R2=P+P+(qL)/2=2656.8+2656.8+(46.081.2)/2=5341.2N 通过横向水平杆传给立杆的竖向荷载组合值为： RR1+R21353.96+5341.26695.16N6.7KN8KN （七）悬挑型钢梁斜拉钢丝绳的选定： 1、型钢设定和计算（节点

20、构造图示） 设定采用 16槽钢悬挑梁， 并用钢丝绳斜拉固定， 设一排悬挑为 11 步， 高度为 20m 型钢截面积 A2132mm 2 质量 Q172.3N/m 腰高 h160mm b63mm 腹板厚 t=6.5 截面抵抗矩 WX8.710 4mm 惯性矩 I X6.0910 6mm4 IXSX120mm 1）每挑双排脚手架其立杆轴向力组合风荷载时设计值分别为： 内立杆：N 内1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK =1.2(2.5KN+1.69KN)+0.851.44.6KN=10.51KN 外立杆：N 外1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK =1.2（2.5KN+

21、2.99KN）+0.851.44.6KN=12.06KN 2）在内立杆 P2 作用下悬挑结构受力情况： PA=(P2b)/L=(10.510.3)1.1=2.87KN PB=(P2a)/L=(10.510.8)1.1=7.64KN Mmax=(pab)/L=(10.510.80.3)/1.1=2.29KN.m 3）在内外立杆竖向力作用下，悬臂型钢梁和斜拉钢丝内力计算： Ny=RA+P1=2.87+12.06=14.93KN NX=Ny/tg60 0=14.93/1.732=8.62KN N=Ny/sin60 0=14.93/0.866=17.24KN a 钢挑梁正应力验算： Nx/A+Mmax

22、/W=8.62/2132+3185000/87000=41.01N/mm 2f b 钢挑梁剪力验算 (V+SX)/(IXtW)=10.616KN/(120mm6mmm)=14.7N/mm 2f 4）钢丝绳的先用与强度验算 钢丝绳的计算拉力为 N=17.2KN 斜拉用单股 16 钢丝绳极限为 1470Mpa 的 619 钢芯钢丝绳两股斜拉吊索。 其 破断拉力总和为 133KN1.308173.96KN 容许拉应力（173.960.85）/818.48N 符合要求。 5）配件节点，构造详图和部件验算 a、16#槽钢受水平推力验算 Nx/(LWhe)f 10.09KN/(0.70.6220)=100

23、90/92.4=109.2N/mm 2125N/mm2 b、支座处砼面局部承压力验算 FB=fcAn ：砼强度系数 0.7 0.71 Fc C30 An=60300 FB=0.70.713018000=26.810 4 符合要求 c、上端予埋吊环验算 预埋吊环筋与梁主筋焊接固定，斜拉钢丝吊索花芯螺栓连接控制悬挑梁端部挠 度调正，接头处均用双轧头，预埋吊环筋考虑安全系数 K3.5 拉应力Nx/2AK=10090/5093.5=69.38KN/mm 2205N/mm2 剪切力NY/2AK=17480KN/509mm3.5mm=120N/mm 217240N 满足要求 e、挑架在框架梁上的固定 主要

24、考虑挑梁沿轴向所产生的力由于轴压力委小在梁上预埋16与槽钢放准位 置进行焊接固定。 四、 卸料平台 本工程主体结构高、体型复杂，楼层拆模后，钢管、轧头、模板等物件运输较为困 难，故考虑设置一个钢平台，具体见附图，卸料平台尺寸 3.52.5m，槽钢采用20 号， 斜拉索为 16，平台卸载 1500kg，槽钢之间用14a 槽钢连接间距为 800，上铺九夹板， 四周用钢管围栏高 1.2m，设踢脚挡杆用脚手板围护。 1、槽钢、钢丝绳验算： 恒载：钢管 g110.0384（1.510+342.52）1.228KN 夹具 g120.01240.24KN 脚手板 g130.353.52.53.06KN 九夹

25、板 g140.753.52.56.56KN 20 槽钢自重 g1525.7774.02/1002.062KN 14 槽钢自重 g1614.5352.55/1001.817KN 故 g11.228+0.24+3.06+6.56+2.062+1.817+1529.97KN 活载 g233.52.526.25KN 故 G1.2g1+1.4g2=1.229.97+1.426.25=72.71KN N=G/2=36.36KN 按最外力钢丝绳承全部荷载力作为验算，跨中钢丝作为安全储备。 平台端部采用12 槽钢限位，防止水平方向位移。 焊缝验算，限位槽钢与架体满焊焊缝 长度 13cm，取焊缝厚度为 6mm

26、WHELFT W=0.616010213=124.8KN N3.4（N+15）1.75 取架体限位荷载为 1.5 吨 NT.SIM A=42 0 TMAX=39.5KN 预埋拉钩为 22 其允许拉力（FT）22003.14121152KN 考虑 3 销售部安全系数取（FT）152/350.7KN 故 G50.7sin42 03.14/1.75=60.87KN(36.36+15)=51.36KN 钢丝绳采用 16 其允许拉力 173.96KN 所以满足要求。 20槽钢承载力验算 Mmax=30.9KN.M Wmax/=30900000/205=150cm 3(W)=178cm3满足要求。 14a 槽钢承载力验算： 本工程卸料平台限载 1.5T 则平台满载时受力为 1.71KN/m 2考虑安全储备，计算时 荷载取 3.5KN/m 2则槽钢受力为 Q3.50.825.6KN/m 动力系数取 2 Mmax=QT 2/8=5.62.52/8=4.38KN/m =Mmax/W=4.3810 6/80500=54.41N/mm2满足