单排落地式脚手架搭设方案

脚手架搭设方案

编制依据:

一、五十四中学大门施工图；

二、《建筑施工手册》（第三版）

三、《河北省建筑安全法规文件及规范标准汇编》

四、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

1、工程概况

本工程建设地点在石家庄第五十四中学校区，东邻行政楼，西为艺术楼，本工程外架采用单排落地式脚手架与满堂架支撑体系，搭设总高度为20米。

2、脚手架的用途及极限荷载值

砌筑用脚手架、装修用脚手架及外围封闭脚手架，搭设高度20米，脚手架外力杆内侧满挂密目网全封闭。脚手架的荷载：结构架3KN/m2,装修架2KN/m2.

3、脚手架的搭设方法

(1)、搭设顺序

放置纵向扫地杆，自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起3-4根立杆后，随即装设第一步纵向水平杆（与立杆扣接固定）和横向水平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向水平扣接固定）、校正立杆垂直和水平杆水平使其符合要求后，按40-60N·m 力拧紧扣件螺栓，形成脚手架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。交圈后，在全面检查一遍脚手架质量和地基情况，严格确保设计要求和脚手架质量，设置连墙件（或加抛撑），按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步······，随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆（在脚手架横杆支间架设的、用于缩小铺板支撑跨度的横杆）、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。（2）、一般基础做法

首先进行搭设场地的平整、夯实工作，从建筑物主体向外围3-5‰找坡。回填土夯实后，上面铺设厚5cm、20cm以上宽木脚手板沿建筑物周围，通长装置，之后在木脚手板上放置钢底座，钢底座上放置立杆后按设计的立杆间距进行方线定位，铺设木脚手板要平稳，不得悬空。木脚手板下铺垫2cm厚中砂垫层，确保脚手板平稳。

（3）、排水措施

在距脚手架外排立杆外侧0.5米处，设置一排水沟，在最低点，设置积水坑，水流入坑内，用潜水泵将水排出，排水沟坡度为3-5‰.

（4）、构造要求

a、外脚手架立杆的间距、垂直度及大横杆的步距。

立杆间距选用1.5米，允许搭设偏差±5cm，立杆垂直度允许搭设偏差±10cm.横杆步距1.8米，满堂支架纵距900MM，横距为600MM，梁下小楞间距450MM，横杆步距1200MM。纵横方向隔排设置整片剪刀撑，在梁下大楞与立柱连接处设两个扣件以起到卸载作用。b、扫地杆设置

从垫板往上20cm处，设置扫地杆，扫地杆采用对接接长。扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10cm。

c、横杆间距、平整度

横杆步距采用1.8米，用对接方法接长，一根横杆两端的高差，不能超过2cm，纵向水平杆全长平整度不能超过±10cm。

d、立杆、横杆接头的详细做法

立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱的接头不应设在同步同跨内，两相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于1200mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。

纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应避免在纵向水平杆的跨中。

（5）、架体与建筑结构拉接要求

a、构造形式

采用钢性连接方式，连墙件的连墙杆用直角扣件固定在柱与满堂支架体系上。

b、布置要求

连墙杆在垂直间距3.6米，水平间距6米的位置上设置，设置时尽量靠近主节点，偏离主节点的距离不大于30cm。必须从底部第一根纵向水平杆处开始设置，布设形式可以采用花排，也可以采用并排，宜优先采用花排。

4、剪刀撑的搭设方法

在建筑物四周转角处，必须要设置剪刀撑，每道剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45°--60°之间，由底至顶连续设置，可靠连接且斜杆连接点之间杆段长细比不得大于60，中间每道剪刀撑的净距不大于15米。

剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端，或立柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。剪刀撑接长采用搭接接长，搭接长度不小于50cm，用3个扣件等距离布置，扣件扣在钢管端头处不小于10cm处。剪刀撑下端落地。

5、小横杆的设置

每一主节点处必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上部，端头处伸出长度不小于10cm。该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150cm,单排架的小横杆一端采用直角扣件，固定在纵向水平杆上部，另一端与满堂支架体系用扣件连接好。

6、脚手板的防护栏杆

脚手板一般应设置在3根小横杆上，要铺满、铺严密，要两侧设置180mm以上高踢脚板，操作层上部护身栏杆1.2米高，下部护身栏杆距踢脚板0.6米处。

7、脚手架体与建筑物之间封闭办法

（1）、密目网垂直封闭

a、密目网的质量要求，密目网要有阻燃性能，其续燃、引燃时间均不得大于4秒。要符合GB16909的规定。

b、每10cm×10cm=100cm2的面积以上，有2000个以上网目。

c、密目网贯穿试验时，将网与地面成30度夹角拉平，在其中心上方3米处，用5kg重的钢管（管径48-51mm）垂直自由落下，不穿透即为合格产品。

d、密目网的绑扎方法

用系绳将密目网绑扎至立标明或大横杆上，使网与架体牢固的连接在一起。系绳的材质应符合GB16909的规定。

（2）、兜网封闭

用大眼安全网（平网）将脚手架与建筑物之间封闭起来，每隔10米封闭一道。

8、脚手架交底与验收

脚手架必须严格按照施工方案搭设，要有严格的技术交底，要有节点构造详图，操作人员必须严格执行，所有偏差数值必须控制在允许范围内。要由专门人员对已搭设好的脚

手架按照搭设方案进行验收.

9、脚手架搭设时注意事项

（1）、外径48mm与51mm的钢管严格禁止混合使用。

（2）、主节点处，固定横向水平杆、剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。

（3）、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm.

(4)、对接扣件的开口应朝向架子的内侧，螺栓朝上，直角扣件的开口不得朝下，以确保安全。

（5）、上架作业人员必须持证上岗，戴安全帽，系安全带。

（6）、严格按搭设方案施工，在搭设工程中，必须保证脚手架立杆的垂直度，最大允许偏差100mm。

10、保证措施

（1）对施工人员进行培训，提高操作人员业务素质，并且必须持证上岗。

（2）对架体基础进行检测，使之满足上部的结构荷载与自重。

（3）对进场的架管、扣件、密目网、脚手架板等进行检查，不合格的产品坚决不能使用到工程上。

（4）对技术人员进行培训，必须持证上岗，及时检查架体施工中的质量问题，并及时解决。

防护脚手架设计计算书

已知条件：立杆横距b=1.0m，立杆距建筑物墙皮距离b1=1.0m。脚手架步距h=1.8m，脚手架与墙拉结点布置，竖向间距H1=2h=3.6 m，水平距离为3l=4.5m，小横杆间距0.75m。

一、钢管采用ф48×3.5规格，根据规定均布施工荷载Q k=2.0KN/m2

采用以上各种数据搭设，若采用单根立杆，其搭设高度计算如下：

1由脚手架步距h=1.8m，连墙杆纵距2h=3.6m，立杆横距b=1.0m，查《高层建筑施工手册》表4-4-10得：δAf=48.491KN：δ：格构式压杆整体稳定系数

A:脚手架内外立杆毛截面积之和

f:钢管的抗压强度设计值、

2．由立杆横距b=1.0m,立杆纵距l=1.5m，查《高层建筑施工手册》表4-4-5得：一个立

杆纵距的附设构件及物品重N

AK2

=4.185KN:

3.由b=1.0m,l=1.5m由于两个操作层同时施工，所以一个立杆纵距的施工荷载标准值产生的轴力。

4．由于h=1.8m,l=1.5m查《高层建筑施工手册》表4-4-4得：N

GK1=0.442KN: N

GK1

: 一步

一纵距的钢管、扣件重量：

5、由于采用单立杆，则立杆截面调和系数K

A

=0.85,因此，脚手架的最大搭设高度应满足： Hmax≤H/（1+H/100） H：脚手架计算高度

式中H=〔K

A δAf-1.3(1.2N

GK2

+1.4N

QK

) 〕×h÷1.2N

GK1

=65.8m

代入上式得：Hmax≤39.7m

本工程最大搭设高度24m，因此，架子下部采用单排脚手架可安全施工。

二、验算以上加固后脚手架的稳定性：

1、验算脚手架的稳定性：

（1）、计算风压标准值

风压标准值计算公式：ωK=0.7μZμSω0

式中：ωK——风压标准值

μS——脚手架的风压体形系数，根据规范（GBJ9-87）表6.3.1第32项查得公式u STW=δu

S

×(1-ηn)/(1-η):

μZ——风压高度变化系数，根据脚手架高度和城市市郊地面粗糙度b类，查荷载规范

（GBJ9-87）表6.2.1得u

Z

= 1.23

采用单排脚手架，n=1，故u STW=δ u S× (1-ηn)/(1-η)= δu S

其中：δ——脚手架挡风系数，查《高层建筑施工手册》表4-4-2取0.104:

u

S

——脚手架行架构件的体形系数，查（GBJ9-87）表6.3.1第36项取1.2

所以u

STW =δu

S

×(1-ηn)/(1-η)=0.104×1.2=0.1244

W

——石家庄地区基本风压0.35KN/m

因此，风压标准值为：

ωK=0.7μZμSω0=0.7×1.23×0.1244×0.35=0.0375KN/m2

(2)、验算连墙点抗风强度，即验算扣件抗滑移承载力，风荷载作用下对每个连墙杆产生得拉力或压力为：

N1=1.4H1L1W

式中：

H1——连墙杆得坚向间距3.6m

L1——连墙杆得横向间距4.5m

N1=1.4×3.6×4.5×0.0375=0.8505KN

N1应满足扣件抗滑移承载力设计值，查《高层建筑施工手册》表4-4-14为6KN，由于N1=0.8505KN<6KN

所以连墙杆抗风承载力满足要求：

（3）、验算脚手架得整体稳定性

脚手架得整体稳定应满足下列公式：

N/（δA）+M/(bA1)≤K4×K h×f

式中：N——脚手架立杆得轴心压力，脚手架底部N最大，计算公式如下：

N=1.2(n1N’

GK1+Nq

K2

)+1.4N

QK

其中n1为脚手架步距数，经计算得n1=28, N

GK2,N

QK

同上：

N’

GK1

为每一步纵距脚手架自重

N’

GK1= N

GK1

+钢管增重+扣件增重

=0.442+1.8×0.0376+0.014×2

=0.508

因此，脚手架底部轴力为：

N=1.2×(28×0.508+4.185)+ 4.185)+1.4×8.4

=35.34KN

由于b=1.0m,H1=3.6m，则：

一个连墙杆纵距内立杆长细比：

λ=H1/（b/2）=3.6/0.5=7.2

查《高层建筑施工手册》表4-4-9，换算长细比系数μ=0.25则换算长细比系数λ

=μ×λ=1.80

根据λ

=1.80,查4-4-7得，δ=0.22

A——格构式立杆截面面积4.893×10

2

×2=978.6mm2 M——风荷载作用下，格构式立杆截面最大弯矩

M=qH2,q=1.4LW=1.4×1.5×0.0761 =0.18KN/m

则M=0.283KN·M

A1=489mm2,K

A =0.85,K

h

=0.665,f=205N/mm2

将以上数据代入公式得：

式左= N/（δA）+M/(bA

1

)=70.58N/mm2

式右= K

4×K

h

×f=95.4N/mm2

因此，该脚手架整体稳定满足要求。

三、水平杆件、脚手板承载力验算

1、说明：根据水平杆件和脚手板受力情况，横向水平杆按简支梁计算，纵向水平

杆按三跨连续梁计算。木脚手板按三跨连续计算。计算时可忽略水平杆自重。

脚手板和横向杆受均布荷载的作用，纵向平杆则受由横向平杆传来的集中荷载

的作用。

2、脚手板承载力及挠度验算

（1）、荷载统计

恒荷载：脚手板自重查《建筑施工手册》第一版第一册，表5-14q

k

=0.4509KN/m;

活荷载：施工荷载2KN/m2,则q

2

=2KN/m2×10m=20KN/m，则荷载组合为：

q=1.4q

2+1.2q

k

=3.34KN/m.

(2)、脚手板截面最大弯矩值

a、脚手板自重产生的最大弯矩值

M GK =(q/32)l2(1.2×q

1

)(注：1.2为荷载组合系数)

所以，M

GK

=q/32×0.752×1.2×0.4509=0.6055KN·m

b、施工荷载产生的最大弯矩：M

QK =(q/32)l2(1.4×q

1

)注：1.4为荷载组合系数

M

QK

=(q/32) ×0.752×1.4×2=0.443KN·m 脚手板抗弯矩强度应满足以下公式：

(1.1/W)(M

GK +1.15M

QK

)≤f/r’m

其中：

W: 脚手板截面抵抗力矩，W=1/6bh 2=1/6×1.5×0.052=625m 2

r’m：材料强度附加分项系数，查《建筑施工手册》第三版表5-5得r’m =1.1705 f:木脚手板抗弯设计强度，查《建筑施工手册》第三版第1册表5-25，f=1.18N/mm 2,将数据代入公式得

(1.1/625) ×(0.0855+1.15×0.443)=2058N/mm 2 由于1.1/W(M G K +1.15M Q K )=1.047N/mm 2≤f/r’m=1.5378N/mm 2 所以，脚手板抗弯强度满足要求： （3）、挠度验算：挠度应满足以下公式： ω=5ql 3/384EI X ≥[ω] 式中：

l ：脚手板跨度，取0.75

E:脚手板弹性模量，查表得E=10000N/mm 2

I X:脚手板截面惯性矩： [ω]：允许挠度为1/150

I X =(1/12) ×bh 3=1/12×1.0×0.053=10.42×10-6m 4 将数据代入公式：

ω=(5×3.34×0.753)/(384×10×10.42)=1/5000<[ω]/150 所以，脚手板的挠度应满足要求

3.小横杆承载力和挠度验算（小横杆间距0.75m ） （1）、荷载统计

恒荷载：脚手板自重如上 q 2=(0.4509×0.75)/1.0=0.338KN/m 活荷载：施工荷载 q 3=2×0.75=1.5KN/m 则荷载组合：q=1.2q 2+1.4q 3=2.505KN/m （2）、小横杆截面最大弯矩值 a 、

由脚手板自重对小横杆产生的最大弯矩：

M GK =q 2I 2/8=1/8×0.338×1.02=0.0507KN ·m b 、

施工荷载对小横杆产生的最大弯矩：

M QK =q 3I 2/8 =1/8×1.5×1.02=0.1875 KN ·m (3)、小横杆应满足下列公式： (1.1/W n )(M GK +1.15M QK )≤f/r’m W n :小横杆截面抵抗矩，查得W n =5078mm 2 f:小横杆抗弯强度f=205KN/mm 2

r’m：材料强度附加分项系数，查《建筑施工手册》第三版表5-5得r’m =1.1705 将数据代入公式得：

(1.1/5078) ×(0.0507×1.15×0.1875 ) =57.69≤f /r’m=1.751N/mm 2 因此，小横杆间距为0.75m 满足抗弯要求。 （4）、挠度验算 小横杆满足下列公式： ω=5ql 3/384EI X ≤[ω] l ：小横杆跨度，取1.0m

E:小横杆弹性模量，查表得E=5.1×105N/mm 2 I X ：小横杆截面惯性矩：121900mm 2 将数据代入公式：

ω=(5×2.505×1×109)/( 384×5.1×105×121900)=1/1000≤[ω]=1/150 所以，小横杆挠度满足要求 4、大横杆计算： （1）、大横杆强度计算：

小横杆作用于大横杆上的集中荷载为F=q/2×1.35=1.69KN M max =3F/4×0.75=0.951KN ·mm

大横杆 截面最大应力应满足下式M max /W n ≤f W n ：大横杆截面抵抗矩，查表W n =5078mm 3 δ=0.951/5078=187N/mm 2

E:Φ48×3.5钢管最大弹性模量，取2.1×105N/mm2

I:大横杆截面惯性矩，121900mm4

L:大横杆跨度1.5m

代入公式得：

W=1.615×(1690×1.5×106)/(100×2.1×105×121900)=1/500<[ω]=1/150

所以，大横杆变形符合规定要求。

满堂架支承体系设计计算书

模板支架体系的构造:

立杆的纵距为900mm,横距为600mm,横杆步距为1200mm,小楞间距为450mm，并在十字梁交叉处加设立杆。

1、选荷载最大的梁模板及支架进行验算。

（1）荷载：

钢筋砼自重： 12318.75 N/m

模板自重: 1000 N/m

施工荷载: 3000 N/m

合计: 16318.75 N/m

Q

总=1.2q

恒

+1.4q

活

=20182.5 N/m

1、模板底模计算:

(1) 抗弯强度验算:

M= ql2/8 б＝M/W≤f

m

M＝20.1825×4502/8=5.108695×105 N·mm

W＝5.94×103 mm3

б＝M/W＝5.108695×105/5.94×103=86.005 N/mm2＜f

m

＝205 N/mm2(可)

(2)挠度验算:

ω=5ql4/384EI≤[ω]=l/250

ω=5ql4/384EI=5×20.1825×4504/384× 2.06×105×269700=0.194＜[ω]=l/250=1.8(可)

M---弯距设计值(N·mm)

q---作用在梁底模上的均布荷载(N/mm) l---小楞的间距(mm)

б—受弯应力设计值(N/mm2)

W---模板的截面抵抗矩5.94×103 mm3

f m ---钢材的抗弯强度设计值(N/mm2)Q235 f

m

＝205 N/mm2

E---钢材的弹性模量(N/mm2),E=2.06×105 N/mm2

I---截面惯性矩(mm4)

2、小楞验算:

(1)抗弯强度验算:

M=Pl(2-b/l)/8=6727.5×600(2-350/600)/8=714965.06N/mm

б＝M/W＝714965.06/5080=140.741N/mm2＜f

m

＝205 N/mm2(可)

(2)挠度验算:

ω=Pl/48EI≤l/250

ω=6727.5×600/(48×2.06×105×12.19×104)=1.21

＜l/250=2.4(可)

P---作用在小楞上的集中荷载N

l---计算跨度(mm)

b---梁的短边长度(mm)

W---钢管的截面抵抗矩5.08×103 mm3

3、大楞验算(按连续梁计算大楞承受小楞传来的集中荷载简化成均布荷载计算):

(1) 抗弯强度验算

M= ql2/10=10.0913×9002/10=817395.3

б＝M/W＝817395.3/5.08×103=160.9＜f

m

=205 N/mm2(可)

(2)挠度验算:

ω=q,l4/150EI=10.0913×9004/(150×2.06×105×12.19×104)=1.758≤l/250=3.6(mm) (可)

q---小楞作用在大楞上的均布荷载(N/mm)

l---计算跨度(mm)

4、立柱的荷载验算

钢筋砼自重： 12318.75 N/m2

模板自重: 1000 N/m2

架管及扣件的自重： 4103 N/m2

施工荷载: 3000 N/m2

合计: 20421.75 N/m2

Q

总=1.2q

恒

+1.4q

活

=25106.1 N/m2

则每杆最下一步承受的荷载为:0.6×0.9×25106.1=13557.294N

用Ф48×3.5mm的钢管,A=489 mm2

钢管的回转半径为:

i=√d2+d

1

2/4=√482+412/4=15.78

按强度计算支柱的受压应力:

б＝N/A=13557.294/489=27.725 N/mm2（小于每根立杆步距1200时的受压承载应力—可）

按稳定性计算支柱的受压应力为:

λ=L/i=1200/15.78=76.05

查［钢结构设计规范］附录三，得φ＝0.744,则

б＝N/φA=13557.294/(0.744×489)=37.26 N/mm2＜f=215 N/mm2(可) 为了防止扣件的松动造成立杆的长细比变大,故验算两步立杆的稳定性,取步距L=2H=2400mm

λ=L/i=2400/15.78=152.1

查［钢结构设计规范］附录三，得φ＝0.301,则

б＝N/φA=13557.294/(0.301×489)=92.108N/mm2＜f=215 N/mm2(可) N---每根立柱承受的荷载(N)

A---钢管截面积(mm2)

φ---轴心受压稳定系数

f---钢材的强度设计值(N/mm2)

5、地基承载力的验算待基础回填土完成后再做检测，测定其实际承载力。

6、扣件的抗滑移验算：

由于每根立杆承受的荷载为13557.294N，而每个直角扣件的抗滑移承载力为8.0KN。所以在顶部大楞与立杆的连接处设两个直角扣件，增大扣件的抗滑移承载力（13.557294KN 〈16KN〉。

注：水平杆与立杆用直角扣件连接，轴到轴的距离为53mm。当轴间距离大于55mm时，不考虑偏心，动力荷载已考虑到施工荷载之中。

石家庄市第五十四中学项目部大门脚手架施工方案

编制人：

审批人：

日期

河北天山集团建筑二分公司