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悬挑式脚手架设计及施工
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1．工程概况
&& 　西安市北郊某欧式风格建筑，位于西安市北郊,剪力墙结构，地上26层，地下1层，建筑物总高度79.37m，建筑总面积47518.16m，标准层高2.9m。
2．悬挑脚手架设计
2.1材料选择
&&& 脚手架搭设使用材料为Φ48×3.5钢管、扣件、竹串片脚手板、密目网、工字钢、圆钢及钢丝绳。&
2.2脚手架的设计
2.2.1悬挑高度
悬挑架由工程四层底板开始悬挑,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术方案》及西安市地方规定，每五层一挑,悬挑高度为14.5米(安全验算按15m考虑)。
2.2.2钢梁设计 本工程为欧式风格建筑,多阳台、飘窗与凸出造型，因此，本次设计根据结构情况选用5m长16号工字钢，钢梁外挑长度为2.5m,锚固长度为2.5m，端部斜拉Ф17钢丝绳卸荷,钢梁按架体立杆间距而设定,保证每一根架体立杆均支撑在钢梁上,钢梁锚固端用Ф18圆钢作为锚环固定钢梁。
2.2.3架体搭设
架体横距0.9ｍ，里排立杆间距离外墙皮0.3ｍ，步距1.8ｍ，立杆纵距不超过1.5m。连墙件按3.0ｍ×3.6ｍ布置，用刚性连接横杆对架体进行拉结, 拉结点应从外架的第一步开始进行设置。外侧搭设连续式剪刀撑，满挂密目网。整个架体用Ф17钢丝绳钢丝绳斜拉将悬挑钢梁端部与工程主体拉紧，钢丝绳锚环选用Ф18圆钢。
3．受力及安全验算
3.1小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
3.1.1均布荷载值计算：
小横杆的自重标准值：P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值：P2=0.35×1.50/3=0.175kN/m
活荷载标准值：Q=3.00×1.50/3=1.5kN/m
荷载的计算值：q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.5=2.356kN/m
小横杆计算简图
3.1．2强度计算：
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩：
计算公式如下：
M=2.356×0.902/8=0.239kN
&&& σ=0.239×106/N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求。
3.1.3挠度计算：
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度：
计算公式如下：
荷载标准值：q=0.038+0.175+1.5=1.713kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度：
V=5.0×1.713×9004/（384×2.06×105×121900）=0.583mm
小横杆的最大挠度0.583mm小于大横杆的最大容许挠度900mm与10 mm, 满足要求。
3.2大横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
3.2.1．荷载值计算：
小横杆的自重标准值：P1=0.038×0.90=0.034kN
脚手板的荷载标准值：P2=0.35×0.90×1.50/3=0.158kN
活荷载标准值：Q=3.00×0.90×1.50/3=1.35kN
荷载的计算值：P=(1.2×0.034+1.2×0.158+1.4×1.35)/2=1.06kN
大横杆计算简图
3.2.2强度计算：
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下：
集中荷载最大弯矩计算公式如下：
M=0.08×(1.2×0.034)×1.502+0.267×1.06×1.50=0.433kN.m
σ=0.433×106/N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求。
3.2.3挠度计算：
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下：
集中荷载最大挠度计算公式如下：
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.038×15004/(100×2.060×105×.052mm
集中荷载标准值P=0.034+0.158+1.35=1.542kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1.883×3/(100×2.060×105×.902mm
最大挠度和：V=V1+V2=3.954mm
大横杆的最大挠度3.954mm小于大横杆的最大容许挠度1500mm与10 mm, 满足要求。
3.3扣件抗滑力的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算：
其中：Rc-- 扣件抗滑承载力设计值，取8kN；
&&&&& R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
3.3.1荷载值计算：
横杆的自重标准值：P1=0.038×1.5=0.057kN
脚手板的荷载标准值：P2=0.35×0.90×1.50/2=0.236kN
活荷载标准值：Q=3.00×0.90×1.50/2=2.025kN
荷载的计算值：R=1.2×0.057+1.2×0.236+1.4×2.025=3.1866kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时，试验表明：单扣件在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN；
4.脚手架荷载标准值
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容：
（1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；本例为0.163
NG1 =0.163×15.00=2.445kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹串片脚手板脚手板，标准值为0.35
NG2 =0.63 kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、脚手板挡板，标准值为0.14
NG3 = 0.14×1.50×2/2=0.21kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4 = 0.005×1.50×15.00= 0.113kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.398kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到，活荷载标准值 NQ = 3.00×2×1.50×0.90/2=4.05kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中：W0 -- 基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB）的规定采用：W0 = 0.40
Uz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB）的规定采用：Uz = 0.62
Us -- 风荷载体型系数：Us =& 0.645
经计算得到，风荷载标准值：Wk = 0.7×0.40×0.62×0.645 =& 0.112kN/m2。
考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式：
N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式：
MW = 0.85×1.4Wklah2/10
其中：Wk --& 风荷载基本风压值（kN/m2）；
&&&& 　la -- 立杆的纵距 （m）；
&&&& 　h -- 立杆的步距 （m）。
5.立杆的稳定性计算
本例考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：
&其中：N -- 立杆的轴心压力设计值，N=8.897kN；
&　　& φ -- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186；
&&&&&& i -- 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
&&&&&& l0 -- 计算长度 （m），由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m；
&&&&&& k -- 计算长度附加系数，取1.155；
&&& &&&u -- 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.5
&&&&&& A -- 立杆净截面面积，A=4.89cm2；
&&&&&& W -- 立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；
&&&&&& MW -- 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.065kN.m；
&&&&&& σ -- 钢管立杆受压强度计算值 （N/mm2）；经计算得到 σ= 110.61
&&&&&& [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
&&&&&& 立杆的稳定性计算 σ& [f],满足要求。
6.连墙件的计算
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
&&&&&&&&&& Nl = Nlw + No
其中：Nlw -- 风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算：
&&& &Nlw = 1.4 × wk × Aw
&&& &wk -- 风荷载基本风压值，wk = 0.11kN/m2；
&&&&& Aw -- 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3×3.6 = 10.8m2；&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&
连墙件扣件连接示意图&&&& No -- 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No = 5
经计算得到：Nlw = 1.663kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 6.663kN
连墙件轴向力设计值：Nf = φA[f]
其中：φ -- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l/i=30/1.58的结果查表得到
φ=0.949； A = 4.89cm2；[f] = 205.00N/mm2。
经过计算得到：Nf = 95.13kN
N1小于Nf，连墙件的设计计算满足要求。
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到：Nl = 6.663kN小于扣件的抗滑力8kN满足要求。
7.悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本工程中，脚手架排距为900mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 2000mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I = 93.1cm4，截面抵抗矩W = 141cm3，截面积A = 26.1cm2。
受脚手架集中荷载：P=1.2×3.398+1.4×4.05=9.75kN
水平钢梁自重荷载：q=1.2×26.1×0.×10=0.25kN/m
悬挑脚手架计算简图：
悬挑脚手架支撑梁剪力图：
悬挑脚手架支撑梁弯矩图：
悬挑脚手架支撑梁变形图：(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：
R1=9.75,R2=11.25,R3=-0.38
最大弯矩：Mmax=1.901kN.m
截面应力：σ=M/1.05W+N/A=1.901×106/(1.05×.5×.33N/mm2
水平支撑梁的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！
8.悬挑梁的整体稳定性计算：
水平钢梁采用，计算公式如下：
其中：φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
经过计算得到：φb=570×7×37×235/（5.0）=1.48
由于φb大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB)附录B其值用φb'查表得到其值为0.879
经过计算得到强度：σ=1.901×106/(0.879×141000)
=15.34N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算 小于205.0N/mm2，满足要求！
9.拉绳的受力计算：
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算：
其中：RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力：RCi=RUisinθi
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：
&&& RU1=8.1kN
10.拉绳的强度计算
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为：
RU=8.1kN&&
如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
其中：[Fg] -- 钢丝绳的容许拉力(kN)；
&&&&& Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；
&&&&&&&&&& 计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；
&&&&& α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；
&&&&& K -- 钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取8.1kN，α=0.82，K=10.0,得到：
钢丝绳最小直径必须大于15mm就能满足要求。
钢丝拉绳的吊环强度计算：
钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为：
N=RU=8.1kN
钢丝拉绳的吊环强度计算公式为
其中 [f] 为吊环受力的单肢抗剪强度，取[f] = 125N/mm2；
所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=[8100]×4/(3.)]1/2=9.08mm
11.锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环，拉环做法如右图所示，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=11.25kN；
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
&&&&&&&&&&&&&&&
&& 其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm2；
&& 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[1.142×50×2)]1/2 =11.97mm
& &水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，锚固长度大于30d。
12.施工工艺及操作要求
12.1一般要求
架体材料选用Ｉ16工字钢，扣件式钢管架体，底部满铺竹片串脚手板．操作层根据需要铺设两层脚手板，每层均设一道扶手栏杆。悬挑钢梁的锚环设置两道，两道锚环的间距应大于50ｃｍ，钢梁在铺设时内置部分的梁端头应距第一道锚环15～30ｃｍ。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
12.2施工工艺流程
工字钢加工－设置预埋环－工字钢***就位－放扫地杆－竖立杆与扫地杆扣紧－***第一步大横杆和小横杆－连接附墙杆－铺脚手板、围护栏杆、踢脚板、挂网－随主体施工接高架体、加剪刀撑。
12.3脚手架要求
⑴悬挑架搭设应严格一般落地式脚手架搭设规定，纵向水平杆与横向水平杆的连接，采用防滑扣件连接连接，并按规范要求连续设剪刀撑，斜杆与地面倾斜角为45度～60度。工字钢端部5cm即立杆生根处焊置高度10cm的Ф25钢筋，作为生根点。挑架底部满铺脚手板，外架钢管全部刷黄黑相间油漆。
⑵脚手架中部脚手板铺设严密，不允许出现探头板，脚手板下拉兜网.脚手板的材质及规格符合规范要求。
⑶材料要求：I16工字钢材质必须符合国家标准要求。钢管规格Ф48mm，壁厚3.5ｍｍ，焊接钢管其材质符合YB242-63标准，严禁钢管上打孔，扣件符合GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》，螺栓、螺母、垫圈符合GB700-79《普通碳素钢技术条件》A3规定，螺栓拧紧扭力达65N·ｍ时，不发生破坏。木脚手板厚度不小于50mm，对接扣件应朝上或朝内.各杆件端伸出扣件的长度不小于100mm。
⑷架体防护：架体外侧用1.5m×6m密目网全封闭，按照临边防护的规定，设置防护栏杆和挡脚杆。底层、操作层均设高度200mm挡脚板，并刷斜度为45度黄黑相间油漆，底层和作业层脚手板应铺满、铺稳，并用钢筋及直径3.2mm的铁丝固定在支撑杆件上，防止人、物的坠落。施工中严格按照建筑施工钢管脚手架规范（JGJ130-2001）执行。
⑸在施工前期，对施工人员及操作人员进行技术安全培训，其主要内容为扣件式钢管脚手架安全技术规范、操作规程、现场施工管理制度的学习，本工程架子施工方案技术交底及施工程序。所有操作人员必须持证上岗，符合国家监管部门的规定要求。
（作者单位：陕西华山建设有限公司）
主办单位：陕西省住房和城乡建设厅
地　　址：西安市新城大院省政府大楼9楼
邮　　编：710004
电　　话：029-
备案编号：陕ICP备号
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承办单位：陕西省建设信息中心
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城南国际花园工程
脚手架施工方案
编制单位 ：中航天建设工程公司
编制日期 ：日
1．工程概况 3
2．编制依据 3
3．方案选型和特点 3
3.1方案选型 3
3.2脚手架特点 3
4．施工准备 4
4.1劳动力准备 4
4.2材料准备 4
4.3机具准备 5
4.4过程能力确认 5
5．施工方法 5
5.1脚手架的搭设 5
5.2脚手架的使用 12
5.3脚手架的拆除 12
6．脚手架的检查和验收 13
6.1构配件检查和验收 13
6.2脚手架搭设的检查和验收 16
7．施工安全管理 17
8．记录要求 18
9．附件及其他说明 19
9.1脚手架计算书 19
9.2脚手架附图 31
9.3所涉及记录样表 31
1．工程概况
402#、403#主楼从三层开始进入标准层、层高3m。主楼从4层（
m）开始在4、8层采用工字钢分段悬挑架。
2．编制依据
2.1中铁设计研究院设计的建筑、结构施工图。
2.2JGJ59－99《建筑施工安全检查标准》。
2.3JGJ130－2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。
3．方案选型和特点
3.1方案选型
本外架作为主体施工的外防护架，采用工字钢分段悬挑脚手架，脚手架具体布置情况见下表:
名称 架体类型 架体最大高度 架体尺寸 连墙杆 架体周长（m） 架体立面积（O）
立杆横距 立杆纵距 步距
402#主楼外架 工字钢悬挑架 20m 0.9m 1.5m 0.9m 3.2×4m
403#主楼外架 工字钢悬挑架 20m 0.9m 1.5m 0.9m 3.2×4m
405#主楼外架 工字钢悬挑架 20m 0.9m 1.5m 0.9m 3.2×4m
3.2脚手架特点
3.2.1脚手架搭设及拆除工程量大，整个架体需布设工字钢
根、预买钢筋拉环 个、架体立面积 m2。
3.2.2本工程为剪力墙结构，标准层层高为3m，脚手架步距为0.9m，架体拉结相对容易。
3.2.3本工程外立面有个阳角、个阴角，。
4．施工准备
4.1劳动力准备
外架操作工人必须经过培训教
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