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1、懸挑外腳手架施工方案一、工程概況本工程地下一層，地上十一層，頂層為二層一套的躍層式住宅，建筑面積為12319.75m2，層高 3.0 米，建筑高度 36.55m。本工程基礎形式為鋼筋混凝土筏板基礎。地下一層為平戰結合6 級防空地下室，平時為儲藏室，戰時為二等人員掩蔽所；地上部分為住宅，采用異型柱框輕-短肢剪力墻結構。二、腳手架工程設計及搭設參數本工程外腳手架采用全封閉懸挑雙排外腳手架，計劃在二層平面設槽鋼懸挑并鋼絲繩斜拉結構，在九層平面設鋼管斜撐并附加鋼絲繩斜拉卸荷結構。（見附圖1、2）腳手架鋼管選用483.5；外挑槽鋼采用 16，長度約為2.9 米（陽臺為4.4m）；固定槽鋼在樓面上用2162、的圓鋼，距外墻邊為1.3 米。立桿縱向間距為1.5 米，內立桿距外墻0.35m，外立桿距外墻面為1.4 米，大橫桿間距為 1.8 米，小橫桿長度為1.5 米。腳手架與建筑物的連墻拉結采用拉筋和頂撐配合使用的剛性連接方式:拉筋用 6.5鋼筋，頂撐用483.5 鋼管，水平距離4.5m，豎向距離為3.6 米。卸荷鋼絲繩吊點水平間距以2 個立桿間距為準，即 1.52=3.0m；鋼絲繩張拉高度為兩步架高，即 1.82=3.6m，吊點距墻面 1.4m，斜拉鋼絲繩與水平短橫桿的交角的正切值 tan=3.6/1.4=2.571（見附圖 2）。懸挑架高 113.0米=33.0 米,再上女兒墻約1.35 米及高出3、女兒墻1 米,總計:33.0+1.35+1.0=35.35 米,故按 35.35米對懸挑架高度計算荷載及對水平懸挑梁進行強度、剛度、穩定性等驗算。三、懸挑架的荷載取值及水平懸挑梁設計3.1 懸挑架荷載的取值與組合3.1.1 計算基數：計算高度 H=35.35m步距 h=1.8m 立桿縱距 la=1.5m立桿橫距 lb=1.05m 查扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ30 2001）：鋼管自重 G1=0.0384 KN/m擋腳板自重G2=0.0132 KN/m 安全網自重 G3=0.01 KN/m外立桿至墻距 ld=1.40m 施工活荷載 qk=2 KN/m2內立桿至墻距 lc=0.35m 34、.1.2 腳手架結構自重（包括立桿、縱、橫水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件）；查扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ30 2001）附表 A-1 得：架體每米高度一個立桿縱距的自重gk1=0.1248KN/m NG1K=Hgk1=35.350.1248=4.4117KN 3.1.3 構配件自重（包括腳手板、防護欄桿、擋腳板、密目網等）外立桿竹笆板，按2 步設一層計，共11 層，單位荷重按0.14kN/m2（按實）計：NG2K-1=（11la lb 0.103）/2 103=(11 1.05 1.5 0.14)/2103=771.75N 欄桿、擋腳板（按11 層計，欄桿每步架1 根）NG2K-2=5、（211la G1+11G2）103=（2111.5 0.0384+11 0.0132）103=1412.4N 安全網NG2K-3=Hla G3103=35.351.5 0.01 103=530N 合計NG2K=771.75+1412.4+530=2714.15 N 內立桿竹笆板NG2K-1=（11la lb 0.14）/2 103+（11la lc 0.14）/2 103=（111.05 1.5 0.14+11 0.35 1.5 0.14）/2 103=1617 N 縱向橫桿（擱置懸挑部分的竹笆板用）NG2K-2=11 la G1=11 1.5 0.0384 103=633.6 N 合計NG6、2K=1617+633.6=2250.6 N 3.1.4 施工均布活荷載按規范要求，取最不利情況，按荷載最大的裝修腳手架考慮，即同時3 層作業層施工：外立桿 NQK外 =3la lb qk/2=3 1.51.052/2=4.725kN 內立桿 NQK內 =3la lb qk/2+3 la lc qk =4.725+0.3 1.5 23=7.425kN 3.1.5 垂直荷載組合外立桿N1=1.2(NG1K+NG2K)+1.4 NQK外=1.2(4.4117+2.7142)+1.44.725=15.166 kN 內立桿N2=1.2(NG1K+NG2K)+1.4 NQK內=1.2(4.4117+2.7、2506)+1.47.425=18.390 kN 3.2 水平懸挑梁設計本工程懸挑架采用鋼絲繩張拉型鋼懸臂式結構，水平懸挑型鋼梁采用18 槽鋼，長2.9m（局部 4.4m），在二層樓面上預埋216的圓鋼對槽鋼進行背焊固定，距外墻邊1.3m。根據鋼結構設計規范（GB500172002）規定進行下列計算與驗算：計算模型：計算時不考慮槽鋼末端斜拉鋼絲繩的作用，鋼絲繩的承載力作為安全儲備。18 槽鋼截面特性：Wx=152.2103mm3,I=1369.9 104mm4,自重 q=0.2299 kN/m，彈性模量 E=206103N/mm2，翼緣寬度 b=70mm，翼緣平均厚度=10.5mm，高度 h=8、180mm。最大彎矩Mmax=N11.4+N2 0.35+q 1.52/2=15.166 1.4+18.390 0.35+0.2299 1.52/2=27.928kN•m 強度驗算=Mmax/（xWx）x-截面發展系數，對 形截面，查表得：x=1.05；Wx-對 x 軸的凈截面抵抗矩，查表得：Wx=152.2103mm3。f-型鋼的抗彎強度設計值，Q235 鋼，取 f=215N/mm2。=27.928 106/（1.05 152.2 103）=174.75N/mm2 f=215N/mm2 安全。整體穩定驗算根據剛結構設計的規范（GBJ17-88）的規定，軋制普通槽鋼受彎要考慮整體穩9、定問題。按附錄一之（二），本懸臂梁跨長1.4 米折算成簡支梁，其跨度為21.4=2.8米，按下列公式計算整體穩定系數：=（570b/l1h）•235/s=570 7010.5/（2800180）235/215=0.9086 則懸挑梁彎曲應力為：=Mmax/（Wx）=27.928 106/（0.9086 116.8 103）=210.88N/mm2 f=215N/mm2 安全。剛度驗算 =N1l3/3EI+N2a2(3l-a)/6EI N1、N2-作用于水平懸挑梁上的內、外立桿荷載（KN）；E-彈性模量，E=206103N/mm2。I-鋼材的抗彎強度設計值，Q235 鋼，取 f=2110、5N/mm2。=(15.166 10314003)/(3 2.061051369.9104)+18.390 103 3502(3 1400-350)/(62.06 1051369.9 104)=5.428mmL/250=1400/250=5.6mm，滿足要求。18 號槽鋼后部錨固鋼筋設計錨固鋼筋的承載力驗算錨固選用 216圓鋼預埋在二層平板上，吊環承受的拉力為：N3=Mmax/1.3=27.928/1.3=21.48 KN 吊環承受的拉應力為：=N/A=21.48103/（20.785 162）=53.45 N/mm2 =215 N/mm2 滿足要求。錨固鋼筋的焊縫驗算 =F/（lW𔄣、6;）F-作用于錨固鋼筋上的軸心拉力設計值，F=F3=17297N；lW-焊縫的計算長度，取lW=160-10=150mm。-焊縫的計算厚度，取16mm。=21.48103/（15016）=8.95 N/mm2 =160 N/mm2 滿足要求。由計算結果可知，當挑梁采用18 號槽鋼時，其強度、撓度、穩定性均符合要求，為安全計本工程另設置鋼絲繩拉索，作為安全儲備。四、立桿穩定性計算4.1 無風荷載時，立桿穩定性計算：N/（A）fN 計算立桿最大垂直力設計值，取N=N2=18.390 kN；軸心受壓構件的穩定系數，根據長細比查（JGJ130 2001）附錄 C 表 C取值；根據第 5.3.3 條規12、定：立桿計算長度 l0=kh=1.1551.5180=312cm長細比：=l0/i（鋼管回轉半徑）=312/1.58=197.5，查附錄 C，=0.185 A 立桿的截面面積，查本規范附錄B 表 B 采用：A=489mm2 立桿穩定性計算：N/（A）=18390/（0.185 489）=203.28N/mm2f=215N/mm2,安全。4.2 在風荷載作用下，立桿穩定性計算：N/（A）+MW/WfMW由風荷載設計值產生的彎矩，按本規范（5.3.4）式計算；W 鋼管立桿的截面模量，查附錄B 表 B：W=5.08cm3；由風荷載產生的彎矩計算水平風荷載標準值k=0.7z•s󈵕、;0z 風壓高度變化系數，查建筑結構荷載規范（GBJ9）：B 類地區，腳手架高35.35m，查表得：z=1.495；s 腳手架風荷載體型系數，按本規范4.2.4 規定采用：查表得：敞開式腳手架的擋風面積為1.81.50.089=0.2403m2 密目網的擋風系數取0.5，則在腳手架外立桿里側滿掛密目網后，腳手架綜合擋風面積為：（1.81.5-0.2403）0.5+0.2403=1.47015m2 其綜合擋風系數為=1.47015/（1.81.5）=0.5455 查規范表 4.2.4，背靠開洞墻、滿掛密目網的腳手架風載體型系數為 1.3，即：s=1.3 0.5455=0.7092；0 基本風壓。14、根據建筑結構荷載規范（GBJ9）規定：0=0.45。k=0.7 0.45 1.495 0.7092=0.334 KN/m 由風荷載產生的彎矩計算MW=0.85 1.4 k la h2/10=0.851.4 0.334 1.5 1.82/10=0.1932 KN.m 立桿穩定性計算N/（A）+MW/W=18390/（0.185 489）+0.1932 106/(5.08103)=241.31kN/mm2 f=215 kN/mm2,不滿足要求。結論：經計算，架體穩定性不能滿足要求，不能直接將腳手架搭設到頂，應采取卸荷措施。本工程擬在9層平面設置鋼絲繩斜拉并鋼管斜撐卸荷結構，卸荷高度：43.0 1.15、351.0=14.35m。因此，架體穩定性計算時最大垂直力設計值?。篘=15.023KN(9 層以下荷載)。N/（A）+MW/W=15023/（0.185 489）+0.1932 106/(5.08103)=204.09kN/mm2 f=215 kN/mm2,安全。五、連墻件計算連墻構造對外腳手架的安全至關重要，必須引起高度重視，確保架體穩固。連墻拉筋用6.5鋼筋拉到剪力墻上,頂撐用 483.5 鋼管，水平距離4.5m，豎向距離為3.6 米，具體布置詳后附圖3。5.1 作用于腳手架上的水平風荷載標準值：k=0.334 KN（同腳手架穩定計算數值）由風荷載產生的連墻件軸向力設計值：N1w=1.416、 k Aw=1.40.3343.64.5=7.575 KN 連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力N0，對雙排腳手架取5.0KN 連墻件軸向力設計值 Nl=N1w+N0=7.575+5=12.575KN 26拉筋的承載力：N=2fys=22103.14 3.252=13.93KN N1w=12.575KN 所以連墻件拉筋用26筋滿足要求。5.2 連墻設置的注意事項：確保桿件的連接可靠，扣件必須擰緊，墊木必須夾持穩固，避免脫出。裝設連桿時應保持立桿的垂直度要求，避免拉桿時產生變形。連墻構造中的連墻桿或拉筋應垂直于墻面設置，并呈水平位置或稍可向腳手架一端傾斜，但不允許向上翹起。六、斜拉鋼絲繩并鋼17、管斜撐卸荷計算6.1 構造設計及措施鋼絲繩吊點水平間距以2 個立桿縱距為準，即1.52=3.0m。為減少斜拉引起的水平力，避免立桿與小橫桿連接扣件發生滑移，而引起立桿向內側彎曲變形，應使斜拉鋼絲繩與水平短橫桿的交角盡量大，一般tan2.5-4.5 為宜。本工程鋼絲繩張拉高度3.6m，吊點距墻面 1.4m，tan=3.6/1.4=2.571，見附圖 2。斜拉鋼絲繩用手動葫轆拉緊后再固定，做到所有鋼絲繩拉緊程度基本相同，避免鋼絲繩受力不均勻。吊點必須在立桿與大橫桿、小橫桿的交點處，鋼絲繩必須由大橫桿底部兜緊。在吊點下方及內立桿與小橫桿節點下附加斜撐桿，與鋼絲繩共同受力。每個斜拉點設水平桿支撐在建筑18、物水平梁上，抵消斜拉鋼絲繩水平方向拉力，防止腳手架水平方向變形。6.2 荷載的取值與組合6.2.1 計算基數：計算高度 H=14.35m步距 h=1.8m 立桿縱距 la=1.5m立桿橫距 lb=1.05m 查扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ30 2001）：鋼管自重 G1=0.0384 KN/m擋腳板自重G2=0.0132 KN/m 安全網自重 G3=0.01 KN/m外立桿至墻距 lc=1.40m 施工荷載 qk=3 KN/m2內立桿至墻距 lc=0.35m 6.2.2 腳手架結構自重（包括立桿、縱、橫水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件）；查查扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ30 2019、01）附表 A-1 得：架體每米高度一個立桿縱距的自重gk1=0.1284KN/m NG1K=Hgk1=14.350.1284=1.843KN 6.2.3 構配件自重（包括腳手板、防護欄桿、擋腳板、密目網等）外立桿竹笆板，按2 步設一層計，共四層，單位荷重按0.14kN/m2 計；NG2K-1=（4la lb 0.14）/2 103=(4 1.05 1.5 0.14)/2103=441N 欄桿、擋腳板（按4 層計）查表4.2.1-2 NG2K-2=（24la G1+4G2）103=（241.5 0.0384+4 0.0132）103=513.6N 安全網NG2K-3=Hla G3103=14.20、351.5 0.01 103=215.25N 合計NG2K=441+513.6+215.25=1169.85 N 內立桿竹笆板NG2K-1=（4la lb 0.14）/2 103+（4la lc 0.14）/2 103=（41.05 1.5 0.14+4 0.35 1.5 0.14）/2 103=588 N 縱向橫桿（擱置懸挑部分的竹笆板用）NG2K-2=4 la G1=4 1.5 0.0384 103=230.4 N 合計NG2K=588+230.4=818.4 N 6.2.4 施工荷載外立桿 NQK外 =2la lb qk/2=2 1.51.053/2=4.725kN 內立桿 NQK內 =21、2la lb qk/2+2 la lc qk =4.725+0.3 1.5 23=7.425kN 6.2.5 垂直荷載組合外立桿N1=1.2(NG1K+NG2K)+1.4 NQK外=1.2(1.843+1.1699)+1.44.725=10.230kN 內立桿N2=1.2(NG1K+NG2K)+1.4 NQK內=1.2(1.843+0.8184)+1.47.425=13.589kN 6.2 卸荷結構計算6.3.1 計算模型計算時按腳手架外立桿卸荷點以上的荷載由鋼絲繩承擔，內立桿卸荷點以上的荷載由內斜撐鋼管承擔，不考慮外斜撐鋼管的作用（作為安全儲備）。小橫桿支承于砼墻柱上及加上連墻件的拉結，腳手22、架基本無側向位移，小橫桿支座可按可動鉸支座考慮。如下圖所示：6.3.2 鋼絲繩的承載力驗算鋼絲繩的計算拉力tan=3.6/1.4=2.571=68.746 sin=0.932MC =0PX•sin•1.05-N1•1.05=0 PX=10.2301.05/(1.05 0.932)=10.976 KN 鋼絲繩自身的極限承載力采用 16（619）的鋼絲繩，按下式求出其理論承載力：P理=•Pg/K-考慮鋼絲繩受力不均勻的鋼絲破斷拉力換算系數，查表4-4-13 得：=0.85；K-鋼絲繩使用安全系數，查表4-4-24 得：K=8；Pg-鋼絲繩破斷拉力總和23、，查表4-4-14 得：Pg=125.0KN。P理=0.85 125.0/8=13.281 KNPX=10.976 KN 滿足要求。6.3.3 內斜撐鋼管的承載力計算斜撐鋼管的計算拉力Y =0Pn•sin 2-N2=0 Pn=13.589/sin75.965=14.007 KN 斜撐鋼管的承載力驗算483.5 的鋼管截面參數：截面積 A=489mm2；回轉半徑i=15.8mm；自重 38.4N/m 強度驗算：=Pn/A=14.007103/489=28.6 N/mm2 f=215 N/mm2 滿足要求。剛度驗算：=l0/i=(2500/sin75.965)/15.8=163.1=224、00(一般支撐)滿足要求。6.4 結論 鋼絲繩、斜撐鋼管的強度、剛度均滿足規范規定要求。卸荷結構滿足要求，腳手架安全。七、安全措施：腳手架必須配合施工進度搭設，一次搭設高度不應超過相鄰連墻件以上二步。每搭完一步腳手架后，應按下表的規定校正步距、縱距、橫距及立桿的垂直度。底座應準確的放在焊在槽鋼上的鋼筋上。立桿搭設應符合下列規定：相鄰立桿的對接扣件不得在同一高度內，立桿上的對接扣件應交錯布置：兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同步內，同步內隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不小于500mm；各接頭中心至主節點的距離不宜大與步距的1/3。當搭至有連墻件的構造點時，在搭設完該處的立桿、縱向水平桿25、橫向水平桿后，應立即設置連墻件。頂層立桿的搭接長度不應小于1m,應采用不少于2 個旋轉扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應少于 100mm。立桿頂端宜高出女兒墻上皮1m，高出檐口上皮1.5m。縱向水平桿搭設應符合下列規定：縱向水平桿宜設設置在立桿內側，其長度不宜小于3 跨。縱向水平桿接長宜采用對接扣件連接，也可采用搭接。腳手架必須設置縱、橫向掃地桿?？v向掃地桿應采用直角扣件固定在底座上皮不大于200mm 處的立桿上。橫向掃地桿亦應采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。當立桿基礎不在同一高度上時，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定，高低差不應大于1m。連墻件、剪刀撐、26、橫向支撐的設置符合下列規定：本工程外腳手架高度小于50m，連墻件每3.6m4.5m設一根。連墻件宜靠近主節點設置，偏離主節點的距離不應大于300mm；連墻件應從第一步縱向水平桿處開始設置；宜優先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；一字型、開口型腳手架的兩端必須設置連墻件，連墻件的垂直距離不應大于建筑物的層高，并不應大于4m(2 步)。當腳手架下部暫不能設連墻桿時可搭設拋撐。拋撐應采用通長桿件與腳手架可靠連接，與地面的傾角應在 450600 之間；連接點中心至主節點的距離不應大于300mm。拋撐應在連墻件搭設后拆除。當腳手架施工操作層高出連墻件二步時，應采取臨時穩定措施，直到上一層連墻件搭設完27、后方可根據情況拆除。每道剪刀撐寬度不應小于4 跨，且不應小于6m，斜桿與地面的傾角宜在450600 之間；剪刀撐跨越立桿的最多根數剪刀撐斜桿與地面的傾角(a)450 500 600 剪刀撐跨越立桿的最多根數(n)7 6 5 本工程腳手架高度在24m 以上，必須在外側立面上連續設置剪刀撐，并應由底至頂連續設置。剪刀撐斜桿的接長宜采用搭接，搭接長度不應小于1m,應采用不少于2 個旋轉扣件固定。剪刀撐應隨立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設。剪刀撐斜桿應用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉扣件中心線至主節點的距離不宜大于150mm。扣件安裝符合下列規定：扣件規格必須與鋼管外徑相同；28、螺栓擰緊扭力矩不應小于40N.m,且不應大于65N.m；在主節點處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐等用的直角扣件、旋轉扣件的中心點的相互距離不應大于 150mm；對接扣件開口應朝上或朝內；各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應小于100mm。作業層、斜道的欄桿和擋腳板的搭設應符合下列規定：欄桿和擋腳板均應搭設在外立桿的內側；上欄桿上皮高度應為1.2m；擋腳板高度不應小于180mm；中欄桿應居中設置。腳手板的鋪設應符合下列規定：腳手板應鋪滿、鋪穩，離開墻面120150mm;竹笆腳手板應按其主竹筋垂直于縱向水平桿鋪設，且采用對接平鋪四個角應用直徑1.2mm 的鍍鋅鋼絲固定在縱向水平桿上。作業層端部29、腳手板探頭長度應取150mm，其板長兩端均應支承桿可靠地固定，腳手板探頭應用直徑3.2mm 的鍍鋅鋼絲固定在支承桿件上。在拐腳、斜道平臺處的腳手板，應與橫向水平桿可靠連接，防止滑動；自頂層作業層的腳手板往下計，宜每隔12m 滿鋪一層腳手板。八、腳手架的拆除拆除腳手架時，應符合下列規定：拆除作業必須由上而下逐層進行，嚴禁上下同時作業；連墻件必須隨腳手架逐層拆除，嚴禁先將連墻件整層或數層拆除后再拆腳手架；分段拆除高差不應大于2 步，如高差大于2 步，應增設連墻桿加固；當腳手架拆至下部最后一根長立桿的高度（約6.5m）時，應先在適當位置搭設臨時拋撐加固后，再拆除連墻件；當腳手架采取分段、分立面拆除時30、，對不拆除的腳手架兩端應采取如下規定設置連墻件和橫向斜撐加固：兩端必須設置連墻件，連墻件的垂直距離不應大于建筑物的層高，并不應大于4m(2 步)。橫向斜撐在同一節間，由底至頂層呈之字型連續布置，中間每隔6 跨設置一道。卸料時各配件嚴禁拋擲至地面。九、安全管理：搭設腳手架人員必須是經過考核合格的專業架子工，上崗人員必須定期體檢，合格者方可上崗。搭設腳手架人員必須戴安全帽，系安全帶，穿防滑鞋。腳手架的構件質量與搭設質量應按規范進行檢查驗收，合格后方可準許使用。作業層上的施工荷載應符合要求，不得超載，不得將模板支架纜風繩泵送砼和砂漿的輸送泵等固定在腳手架上，嚴禁懸掛起重設備。當有六級及六級以上大風和31、霧雨雪天氣時應停止腳手架搭設與拆除作業。雨雪后上架作業應有防滑措施，并應掃除積雪。腳手架的安全檢查與維護應按規范規定進行，安全網應按有關規定搭設或拆除。在腳手架使用期間，嚴禁拆除下列桿件：主節點處的縱橫向水平桿，縱橫向掃地桿。連墻件。臨街搭設腳手架時，外側應有防止墜物傷人的防護措施。在腳手架上進行電氣焊作業時，必須有防火措施和專人看守。工地臨時用電線路的架設及腳手架接地避雷措施等，應按規定設置。搭拆腳手架時財面應設圍護欄和警戒標志，并有專人看守，嚴禁非操作人員入內。參考書目：1、建筑施工手冊（第四版）2、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ30-2001）3、鋼結構設計規范（GB500172002）4、建筑結構荷載規范（GB500092001）