懸挑外腳手架施工方案

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(zhàn)結合6級防空地下室，平時為儲藏室，戰(zhàn)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(shù)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48×3.5；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216

2、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48×3.5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1.5×2=3.0m；鋼絲繩張拉高度為兩步架高，即1.8×2=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11×3.0米=33.0米,再上女兒墻約1

3、.35米及高出女兒墻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(wěn)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計算基數(shù)：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(guī)范（JGJ302001）：鋼管自重 G1=0.0384 KN/m 擋腳板自重G2=0.0132 KN/m安全網(wǎng)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腳

4、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(guī)范（JGJ302001）附表A-1得：架體每米高度一個立桿縱距的自重 gk1=0.1248KN/mNG1K = H×gk1 = 35.35×0.1248 = 4.4117KN構配件自重（包括腳手板、防護欄桿、擋腳板、密目網(wǎng)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 =（11×la×lb×0.103）/2×103= (11×1.05×1.5×0.14)/2

5、5;103 = 771.75N欄桿、擋腳板（按11層計，欄桿每步架1根）NG2K-2 =（2×11×la×G1+11×G2）×103=（2×11×1.5×0.0384+11×0.0132）×103 =1412.4N安全網(wǎng)NG2K-3 =H×la×G3×103 = 35.35×1.5×0.01×103=530N合計NG2K= 771.75+1412.4+530 = 2714.15 N內立桿竹笆板NG2K-1 =（11×la

6、15;lb×0.14）/2×103+（11×la×lc×0.14）/2×103= （11×1.05×1.5×0.14+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NG2K = 1617+633.6 = 2250.6 N施工均布活荷載按規(guī)范要求，取最不利情況，按荷載最大的裝

7、修腳手架考慮，即同時3層作業(yè)層施工：外立桿 NQK外 =3×la×lb×qk/2 = 3×1.5×1.05×2/2=4.725kN內立桿 NQK內 =3×la×lb×qk/2 + 3×la×lc×qk =4.725+0.3×1.5×2×3 = 7.425kN垂直荷載組合外立桿N1 =1.2×(NG1K + NG2K)+1.4×NQK外=1.2×(4.4117+2.7142)+1.4×4.725=15.166

8、 kN內立桿N2 =1.2×(NG1K + NG2K)+1.4×NQK內=1.2×(4.4117+2.2506)+1.4×7.425=18.390 kN3.2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(jù)鋼結構設計規(guī)范（GB500172002）規(guī)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=152.2×103mm3,I=1369.9&#

9、215;104mm4,自重q=0.2299 kN/m，彈性模量E=206×103N/mm2，翼緣寬度b=70mm，翼緣平均厚度=10.5mm，高度h=180mm。最大彎矩Mmax =N1×1.4+ 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 /（x×Wx）x-截面發(fā)展系數(shù)，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=152.2×103mm3。f -型

10、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/mm2f=215N/mm2安全。整體穩(wěn)定驗算根據(jù)剛結構設計的規(guī)范（GBJ17-88）的規(guī)定，軋制普通槽鋼受彎要考慮整體穩(wěn)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2×1.4=2.8米，按下列公式計算整體穩(wěn)定系數(shù)：=（570b/l1h）·235/s= 570×70×10.5/（2800×180） ×235/215 = 0.9086則懸挑梁彎曲應力為：=

11、Mmax /（×Wx）=27.928×106/（0.9086×116.8×103）=210.88N/mm2f=215N/mm2安全。剛度驗算 = N1l3/3EI+ N2a2(3l-a)/6EIN1、N2-作用于水平懸挑梁上的內、外立桿荷載（KN）；E-彈性模量，E=206×103N/mm2。I-鋼材的抗彎強度設計值，Q235鋼，取f = 215N/mm2。 =(15.166×103×14003)/(3×2.06×105×1369.9×104)+18.390×103×

12、;3502×(3×1400-350)/(6×2.06×105×1369.9×104) =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(huán)承受的拉力為：N3 = Mmax /1.3 = 27.928 /1.3 = 21.48 KN 吊環(huán)承受的拉應力為：= N/A =21.48×103/（2×0.785×162）= 53.45 N/mm2=215 N/mm2滿足要求。錨固鋼筋的焊縫驗算 = F/（lW&#

13、183;）F-作用于錨固鋼筋上的軸心拉力設計值，F(xiàn)=F3=17297N；lW-焊縫的計算長度，取lW=160-10=150mm。-焊縫的計算厚度，取16mm。 = 21.48×103/（150×16）=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(wěn)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(wěn)定性計算4.1無風荷載時，立桿穩(wěn)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(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長細比查（JGJ1302001）附錄C表C取值；立桿計

14、算長度 l0 =kh=1.155×1.5×180=312cm長細比 ： = l0/i（鋼管回轉半徑）= 312/1.58=197.5，查附錄C，=0.185A 立桿的截面面積，查本規(guī)范附錄B表B采用：A=489mm2立桿穩(wěn)定性計算：N/（A）=18390/（0.185×489）=203.28N/mm2<f=215N/mm2,安全。4.2在風荷載作用下，立桿穩(wěn)定性計算： N/（A）+MW/WfMWW 鋼管立桿的截面模量，查附錄B表B：W=5.08cm3；由風荷載產(chǎn)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(shù)，查建筑結

15、構荷載規(guī)范（GBJ9）： B類地區(qū)，腳手架高35.35m，查表得：z=1.495；s 查表得：敞開式腳手架的擋風面積為1.8×1.5×0.089=0.2403m2 密目網(wǎng)的擋風系數(shù)取0.5，則在腳手架外立桿里側滿掛密目網(wǎng)后，腳手架綜合擋風面積為：（1.8×1.5-0.2403）×0.5+0.2403=1.47015m2其綜合擋風系數(shù)為=1.47015/（1.8×1.5）=0.5455為1.3，即：s =1.3×0.5455=0.7092；0基本風壓。根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范（GBJ9）規(guī)定：0=0.45。k=0.7×0.45&#

16、215;1.495×0.7092=0.334 KN/m由風荷載產(chǎn)生的彎矩計算MW = 0.85×1.4×k la h2/10 = 0.85×1.4×0.334×1.5×1.82/10 = 0.1932 KN.m立桿穩(wěn)定性計算N/（A）+MW/W =18390/（0.185×489）+0.1932×106/(5.08×103)= 241.31kN/mm2f=215 kN/mm2,不滿足要求。結論：經(jīng)計算，架體穩(wěn)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

17、斜拉并鋼管斜撐卸荷結構，卸荷高度：4×3.01.351.0=14.35m。因此，架體穩(wěn)定性計算時最大垂直力設計值取：N=15.023KN(9層以下荷載)。N/（A）+MW/W =15023/（0.185×489）+0.1932×106/(5.08×103)= 204.09kN/mm2f=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(wěn)固。連墻拉筋用6.5鋼筋拉到剪力墻上,頂撐用48×3.5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

18、：k=0.334 KN（同腳手架穩(wěn)定計算數(shù)值）由風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設計值： N1w=1.4k Aw=1.4×0.334×3.6×4.5=7.575 KN連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)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=12.575KN26拉筋的承載力：N=2fys=2×210×3.14×3.252=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(wěn)固，避免脫出。裝設連桿時應

19、保持立桿的垂直度要求，避免拉桿時產(chǎn)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1.5×2=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(fā)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。

20、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(jié)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荷載的取值與組合計算基數(shù)：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(guī)范（JGJ302001）：鋼管自重 G1=0.0384 KN/m 擋腳板自重G2=0.0132 KN/m安全網(wǎng)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

21、距 lc =0.35m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(guī)范（JGJ302001）附表A-1得：架體每米高度一個立桿縱距的自重 gk1=0.1284KN/mNG1K = H×gk1 = 14.35×0.1284 = 1.843KN構配件自重（包括腳手板、防護欄桿、擋腳板、密目網(wǎng)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 =（4×la×lb×0.14）/2×103=(4×1.05×1.5×0.14)/2&

22、#215;103 = 441NNG2K-2 =（2×4×la×G1+4×G2）×103=（2×4×1.5×0.0384+4×0.0132）×103 =513.6N安全網(wǎng)NG2K-3 =H×la×G3×103 = 14.35×1.5×0.01×103=215.25N合計NG2K= 441+513.6+215.25 = 1169.85 N內立桿竹笆板NG2K-1 =（4×la×lb×0.14）/2×1

23、03+（4×la×lc×0.14）/2×103= （4×1.05×1.5×0.14+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施工荷載外立桿 NQK外 =2×la×lb×qk/2 = 2×1.5×

24、1.05×3/2=4.725kN內立桿 NQK內 =2×la×lb×qk/2 + 2×la×lc×qk =4.725+0.3×1.5×2×3 = 7.425kN垂直荷載組合外立桿N1 =1.2×(NG1K + NG2K)+1.4×NQK外=1.2×(1.843+1.1699)+1.4×4.725=10.230kN內立桿N2 =1.2×(NG1K + NG2K)+1.4×NQK內=1.2×(1.843+0.8184)+1.4&#

25、215;7.425=13.589kN6.2卸荷結構計算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 = 0 PXsin1.05-N11.05 = 0 PX =10.230×1.05/(1.05×0.932) = 10.976 KN鋼絲繩自身的極限承載力

26、采用16（6×19）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(shù)，查表4-4-13得：=0.85；K- 鋼絲繩使用安全系數(shù)，查表4-4-24得：K=8；Pg-鋼絲繩破斷拉力總和，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 = 0 Pnsin2 - N2 = 0 Pn =13.589/sin75.965° = 14.007 KN斜撐鋼管的承載力驗算48×3.5的鋼

27、管截面參數(shù)：截面積A=489mm2；回轉半徑i=15.8mm；自重38.4N/m強度驗算： = Pn/A =14.007×103/489=28.6 N/mm2f=215 N/mm2滿足要求。剛度驗算：=l0/i=(2500/sin75.965°)/15.8=163.1=200(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(guī)范規(guī)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(guī)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

28、桿搭設應符合下列規(guī)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(jié)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、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?？v向水平桿搭設應符合下列規(guī)定：縱向水平桿宜設設置在立桿內側，其長度不宜小于3跨?？v向水平桿接長宜采用對接扣件連接

29、，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、橫向支撐的設置符合下列規(guī)定：本工程外腳手架高度小于50m，連墻件每3.6m×4.5m設一根。連墻件宜靠近主節(jié)點設置，偏離主節(jié)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(yōu)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

30、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(jié)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(wěn)定措施，直到上一層連墻件搭設完后方可根據(jù)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(shù)剪刀撐斜桿與地面的傾角(a)450500600剪刀撐跨越立桿的最多根數(shù)(n)765本工程腳手架高度在24m以上，必須在外側立面上連續(xù)設置剪刀撐，并應由底至頂連續(xù)設置。剪刀撐斜桿的接長宜

31、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(jié)點的距離不宜大于150mm?？奂惭b符合下列規(guī)定：扣件規(guī)格必須與鋼管外徑相同；螺栓擰緊扭力矩不應小于40N.m,且不應大于65N.m；在主節(jié)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(yè)層、斜道的欄桿和擋腳板的搭設應符合下列規(guī)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180m