落地式钢管脚手架

落地式钢管脚手架

搭设方案

一、工程概况

工程名称：

工程地址：

二、脚手架的材料准备

1、钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm 钢管。

2、扣件采用铸铁扣件，质量应符合GB15831－1995《钢管脚手架扣件》的规定。

3、垫板采用5cm、20cm 以上宽木脚手板。

三、脚手架搭设的作业条件

1、首先脚手架搭设场地已平整、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，之后按设计的立杆间距进行放线定位，铺设木脚手板要平稳，不得悬空。

2、排水措施：在距脚手架外排立杆外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‰

四、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杆扣接固定）、校正立杆垂直和水平使其符合要求，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，再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，设置连杆墙件（或加抛撑），按第一步程序和要求搭设指二步、第三小步．．．．．．，随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆（在脚手架横向杆之间架设的、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、构造要求

1) 立杆的间距、垂直度：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±10 cm。排宽1.5 米。

2) 扫地杆设置从垫板往上20 cm 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10 cm。

3) 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2 cm，纵向水平杆全长平整度不小于±10cm。

4) 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跨内， 两相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，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500cm，并应避免设在纵向水平杆的跨中。

3、剪刀撑的搭设方法

在建筑物四周转交处，必须要设置剪刀撑，每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5－7 根之间，每道剪刀撑的宽度不应小于4 跨，且不小于6 米。斜杆与地面的倾角宜在45 度－60 度之间，由底至顶连续设置，中间每道剪刀撑的净距不应大于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，扣件在钢管端头处不小于10cm 处。剪刀撑下端一定要落地。

4、小横杆的设置

每一主节点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，在双排架中，靠墙一侧的外伸长度不应大于50cm。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，另一端应伸入墙内240cm 以上。

5、脚手板的防护栏杆

脚手板一般设置在3 根小横杆上，要铺满、铺严密，在两侧设置180mm 以上高踢脚板，操作层上部护身栏杆1.2 米高，下部护栏杆距踢脚板0.6 米处。

6、密目网垂直封闭

1) 密目网的质量要求

密目网要四证齐全，要有阴燃性能，其续燃、阴燃时间均不得大于4 秒。要符合GB16909 的规定。每10cm×10cm=100cm2 的面积上,有2000 个以上网目。

2) 密目，多贯穿试验

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

3)密目网的绑扎方法

用系绳将密目网绑扎至立杆或大横杆上，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。

7、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、脚手架的上下通道

脚手架体要设置安全马道：1.马道宽度不小于1 米，坡度以1：3（高：长） 为宜。2.马道的立杆、横杆间距应与脚手架相适应，基础按脚手架要求处理，立面设剪刀撑。3.人行斜道小横杆间距不超过1.5 米。4.马道上满铺脚手板，板上钉防滑条。5.设置护身栏杆，上部护身栏米1.2，下部护身栏距脚手板0.6 米，

同时设180mm 宽挡脚板。

9、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，验收时要有量化内容；如：横、立杆之间距数值，立杆的垂直度，横杆的平整度等都应详细记载在验收记录当中。不能简单的用\"符合要求\"来代替。

10、脚手架的拆除方法

制定拆除方案，方案包括拆架的步骤和方法、安全措施等。拆除顺序应遵守由上到下，先搭后拆、后搭先拆的原则。即先拆栏杆、脚手架、剪刀撑、斜撑、而后小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行，要严禁上下同时进行拆除工作。拆架子的高空作业人员应戴安全帽，系安全带，穿软义鞋上架作业，同时，周围没围栏或竖立警戒标志并有专人指挥，以免发生伤亡事故。

11．脚手架搭设时注意事项

1)外径48mm 与51mm 的钢管严禁混合使用。

2)主节点处，固定横向水平杆（或纵向水平杆）、剪刀撑、横向支近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）．当脚手架外侧遇有低压电线时，而且外侧边缘距外电架空线路负侧边缘的安全距离小于规范定时，应做专门外是方案，并严格执行。

6）．上架作业人员必须持证上岗，戴安全帽，系安全带。

7）． 严格按搭设方案施工；连墙件和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过两步；

8）． 在搭设过程中，应注意调整脚手架的垂直度，最大允许偏差100mm。

方案计算书：

钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为25.8米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.50米。

采用的钢管类型为48×3.5，连墙件采用3步3跨，竖向间距4.50米，水平间距4.50米。

施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设6层。

脚手架各构件计算如下:

一、 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。

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=0.350×1.500/3=0.175kN/m

活荷载标准值 Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m

荷载的计算值 q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.500=2.356kN/m

小横杆计算简图

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=2.356×1.0502/8=0.325kN.m

=0.325×106/5080.0=63.917N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

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+1.500=1.713kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×1.713×1050.04/(384×2.06×105×121900.0)=1.080mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!

二、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。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.038×1.050=0.040kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050×1.500/3=0.184kN

活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN

荷载的计算值 P=(1.2×0.040+1.2×0.184+1.4×1.575)/2=1.237kN

大横杆计算简图

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×(1.2×0.038)×1.5002+0.267×1.237×1.500=0.504kN.m

=0.504×106/5080.0=99.152N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

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=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×121900.000)=0.05mm

集中荷载标准值P=0.040+0.184+1.575=1.799kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.883×1799.070×1500.003/(100×2.060×105×121900.000)=4.55mm

最大挠度和

V=V1+V2=4.605mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

三、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(规范5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc ── 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；

R ── 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

1.荷载值计算

横杆的自重标准值 P1=0.038×1.500=0.058kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN

活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN

荷载的计算值 R=1.2×0.058+1.2×0.276+1.4×2.362=3.707kN

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。

四、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0.1394

NG1 = 0.139×25.800=3.597kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35

NG2 = 0.350×6×1.500×(1.050+0.300)/2=2.126kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14

NG3 = 0.140×1.500×6/2=0.630kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

NG4 = 0.005×1.500×25.800=0.193kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.546kN。

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 = 3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN

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》(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.450

Uz ── 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：Uz = 1.420

Us ── 风荷载体型系数：Us = 0.960

经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.450×1.420×0.960 = 0.429kN/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

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG + 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)。

五、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中 N ── 立杆的轴心压力设计值，N=14.47kN；

── 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.21；

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=2.95m；

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=1.70；

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；

── 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 142.73

[f] ── 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

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=13.48kN；

── 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.21；

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=2.95m；

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 = 1.70

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 = 0.172kN.m；

── 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 166.89

[f] ── 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

六、最大搭设高度的计算:

不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中 NG2K ── 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.950kN；

NQ ── 活荷载标准值，NQ = 4.725kN；

gk ── 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.139kN/m；

经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 63.543米。

脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。

考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中 NG2K ── 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.950kN；

NQ ── 活荷载标准值，NQ = 4.725kN；

gk ── 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.139kN/m；

Mwk ── 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.145kN.m；

经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 48.898米。

七、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 = 0.429kN/m2；

Aw ── 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 4.50×4.50 = 20.250m2；

No ── 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000

经计算得到 Nlw = 12.174kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 17.174kN

连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]

其中 =0.95；

── 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.58的结果查表得到

A = 4.89cm2；[f] = 205.00N/mm2。

经过计算得到 Nf = 95.411kN

Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!

当连墙件采用扣件与墙体连接时。

经过计算得到 Nl = 17.174kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!

连墙件扣件连接示意图

.

当连墙件采用焊接方式与墙体连接时，对接焊缝强度计算公式如下

其中 N为连墙件的轴向拉力，N=17.174kN；

lw为连墙件的周长，取3.1416×48.0=150.80mm；

t为连墙件的周长，t=3.50mm；

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；

经过焊缝抗拉强度 = 17173.72/(150.80×3.50) = 32.54N/mm2。

对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!

连墙件对接焊缝连接示意图

其中 N为连墙件的轴向拉力，N=17.174kN；

lw为连墙件的周长，取3.1416×48.0=150.80mm；

t为连墙件的周长，t=3.50mm；

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；

经过焊缝抗拉强度 = 17173.72/(150.80×3.50) = 32.54N/mm2。

对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!

所以连墙件选用焊接的形式与主体连接

八、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p ≤ fg

其中 p ── 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，p = N/A；p = 48.24

N ── 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 14.47

A ── 基础底面面积 (m2)；A = 0.30

fg ── 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 85.00

地基承载力设计值应按下式计算

fg = kc × fgk

其中 kc ── 脚手架地基承载力调整系数；kc = 1.00

fgk ── 地基承载力标准值；fgk = 85.00

地基承载力的计算满足要求!