1、外墙钢管脚手架搭设方案受力计算外脚手架搭设方案1.外脚手搭设方案1.1编制依据本工程总高度为90米，按照规定，应采用钢管脚手架。1.2本工程钢管脚手架搭设的概况本工程28层，建筑总高度90米，根据有关规定，应搭设脚手架，方案如下：1.2.1立杆横距选1.05m，立杆纵距选1.5m，立杆间距不大于1.8m，步高1.5m，内侧立管距墙面0.25m,采用483 .5钢管，十字、旋转、一字形扣件搭设，铺设木脚手板层数为二层，同时进行装修施工二层。1.2.2原已建建筑物21层，实际需搭设脚手架高度为61.2米，1至3层采用双钢管立杆搭设，即由架子顶往下算50米至61.2米之间采用双排钢管作立杆，21层开
2、始至28层采用悬挑脚手架。1.2.3脚手架交圈搭设，外排钢管内侧采用密目网封闭围护。1.3脚手架搭设1.3.1脚手架搭设工艺流程：基础准备C20素砼垫层竖立管并同时安扫地杆搭设水平杆搭设剪刀撑铺脚手板搭挡脚板和栏杆满张安全网。1.3.2操作要点：除21层以下部位外，21层以上脚手架配合施工进度搭设，一次搭设高度高出操作层不大于一步架。1.3.2.1地面上竖第一节立管时，每6跨应暂设一根抛撑与地面夹角为45-60，直至拉接件搭设好后方拆除。1.3.2.2底部立管采用不同长度的钢管，立管的联接必须交错布置，相邻立管的联接不应在同一高度，其错开的距离不得小于500mm，并不得在同一步内。1.3.2.
3、3大横杆应水平设置，钢管长度不小于3跨；接头采用对接扣件连接，内外两根相邻纵向水平管的接头不应在同步同跨内，上下两个相邻接头应错开一跨，其错开的水平距离不应小于500mm.当水平管采用搭接时，其搭接长度不应小于1m，不少于2 个旋转扣件固定，其固定间距不应少于400mm，相邻扣件中心至杆端的距离不应小于150mm.1.3.2.4每根立管的底座向上200mm处，必须设置纵横向扫地杆，用直角扣件与立管固定。1.3.2.5脚手架在整个长度和高度方向上连续设置剪刀撑；每副剪刀撑跨越立管的根数不应超过7根,与纵向水平杆呈45-60角。1.3.2.6立管从第一步纵向水平杆处开始用刚性固定件与建筑物可靠连接
4、，预埋件布置间距垂直方向3M，水平方向为4.5米。1.3.2.7外脚手架立面，外侧满封密孔尼龙安全网，平面每四层设安全网一道，确保施工安全。1.3.2.8脚手架搭设完后应组织有关部门验收，验收合格后方可使用。1.4脚手架拆除1.4.1拆除前应全面检查脚手架，重点检查扣件连接固定、支撑体系是否符合安全要求，拆除前进行技术交底，根据拆除现场的情况，设围栏或警戒标志，并有专人看守，清除脚手架留存的材料、电线等杂物。1.4.2拆除架子的工作地区，严禁非操作人员进入。拆除顺序应是后搭先拆，先搭后拆，严禁采用推倒或拉倒的拆除做法。1.4.3拉接件应随脚手架逐层拆除，当拆除至最后一节立管时，应先搭设临时支撑
5、加固后，方可拆固定件与支撑件。1.4.4拆除的脚手架部件及时运至地面，严禁从空中抛掷。1.4.5运至地面的脚手架部件，应及时清理、保养。1.5落地式脚手架的计算b：立杆横距为1.05Mla: 立杆纵距为1.5Mb1: 内立杆距建筑外墙皮距离为0.25mh:脚手架步距为1.5m脚手架荷载：满铺木脚手板2层，同时装修施工层数为2层，脚手架与建筑物主体结构连接点的布置：H1 竖向间距2h=21.5=3.0Ml1水平距离31.5=4.5钢管为483.5 ； Q235-A，Qk 均布施工荷载，根据规定为2.0KN/m2,本工程按4.0KN/m2计算。WO基本风压，本工程基本风压为0.77 kn/m2本工
6、程为半拉子工程，施工至21层时停建，主体结构未填充墙体，脚手架为塑料密目网全封闭式，连墙点二步三跨，采用钢管扣件与墙柱拉结。按以上条件，根据相关资料查得以下数据。考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数1.5la受压立杆计算长度等于h=1.51.5=2.25mI48*3.5钢管回转半径为15.8MM长细比等于lO/i=2.25103 /15.8=142.4Q235-A钢轴心受压构件的稳定系数为0.34A钢管毛截面积489MM2f48*3.5钢管的抗拉、抗压和抗弯强度设计值205N/MM2NG2K构配件自身产生的轴向力等于1.715/2=0.86KNNqk施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立
7、杆可按一个纵距(跨)内施工荷载总和的1/2取值为:8.4/2=4.2KNHS按稳定计算的搭设高度H允许搭设高度MWK风荷载标准值产生的弯距等于 Qwk H12/10qwk风线荷载标准值等于 WwLa0.85荷载效应组合系数WK风压标准值等于0.7ZSWO2风压高度系数,根据本工程双排单立杆搭设高度为50米及工程所处地理位置为1.67S脚手架风载体型系数等于0.311.3=0.403W483.5Q235-A型钢截面模量为5080MM3qk每米立杆承受的结构自重标准值，根据已知条件查得本工程为0.1394KN/MNG1K脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力为0.411/2=0.205KNR考
8、虑脚手架工作条件的结构抗力调整系数0.725MW风荷载设计值产生的立杆段弯矩等于0.851.4MWKNW风荷载产生的连墙件轴向力设计值等于1.4WKAWAW迎风面积WK=0.72SWO =0.71.670.4030.77=0.36KN/M2qwk =WKla=0.361.5=0.54KN/M MWk = Qwk H12/10=0.54332/10=0.48 KN.MMW=0.851.4MWK =0.851.40.48=0.57 KN.M1.5.1最大充许搭设高度1.5.4.1按稳定计算的搭设高度(按组合风荷载计算)HS= Af-.2NG2K +0.851.4(NQk+ MWk A/W)1.2
9、qk=0.344890.205-1.21.03+0.851.44.2+ (480 0.344895080)1.20.1394 =54.6M 1.5.1.2最大允许搭设高度: H= HS(1+0.001HS )= 54.6 (1+0.00154.6)= 51.77M 根据以上计算结果，可以搭设51.77M，本工程外架搭设的总高度86米，局部92米，现采取以下措施： 1-3层采用双立杆搭设。采用钢丝绳斜拉卸荷，斜杆支撑卸荷或悬挑钢梁分段搭设等方法。1.5.2架子结构的整体稳定性验算。单根立杆搭设高度为51.77M，折合步数h=28.76步，实际单根钢管立杆部分高度为281.5=42米1.5.2.1
10、单根钢管搭设部分的稳定性验算N/A+MW/WfnN=1.2(hNG1K+NG2K)+1.4NG2Ki=1=1.2(280.205+0.86)+1.44.2=13.8KNN/A+MW/W=195N/MM2f=205 N/MM2195N/MM2所以安全1.5.2.2双根钢管搭设部分的整体稳定性验算1)求N值最底部压杆轴力最大和最不利双钢管部分每一步一个纵距脚手架自重N1G1K =NGK1+11.60.0384+20.0146 (钢管自重) (扣件自重)=0.2051.15/1.5+0.0614+0.0292=0.296KNnN=1.2 (nNG1K+n、N、G1K+NG2K )+1.4 NQiki
11、=1=1.2(280.205+70.296+0.86)+1.44.2=16.28KN2)验算双杆搭设的整体稳定因为采用双钢管,所以在公式N/QAkf右边应乘一kA=0.85受力不均匀的折减系数N/2A =16280/20.34489 = 16280/332.5 = 48.9N/MM2KKAf=0.7250.85205=126.33N/MM2 48.9N/MM2所以安全。1.5.3连墙点抗风强度稳定性验算NW =1.4WKAW =1.421.531.50.36=6.8KN连墙杆轴向力设计值计算。N=NW+3=6.8+3=9.8KN连墙杆的计算长度,按最不利考虑为lO =立杆横距+内立杆距墙的距离
12、=1.05+0.25=1.3M= lO/i=1.3103/15.8=82.3，根据=82.3查得=0.607连墙杆按压杆的稳定性验算，用N/Akf验算N/A=9800/0.607489 = 33N/MM2 Kf=0.725205=148.625 N/MM2 33.826N/MM2所以安全。根据N=9.8KN，墙体内用2个扣件与其连接，外面用1个扣件与其连接，1个扣件的抗滑能力设计值为8.0KN，8.02=16KN9.8KN，所以安全。1.6悬挑脚手架计算 本工程21层开始采用槽钢悬挑钢管扣件脚手架至28层，架体总高度为25.32m，步距1.8m，步数为14步，立杆纵距2.0m，横距1.5m，槽
13、钢最大悬挑长度为1450mm。 1.6.1荷载计算：（按一个纵距悬挑长度1450mm计算，）1.6.1.1操作层荷载计算脚手架上操作层附加荷载不得大于2700N/m2，考虑动力系数1.2，超载系数2。W1=21.227002.01.5=13608N脚手架自重计算：立杆自重：q1=25.223.84=193.54kg纵向水平杆：q2=26143.84=645.12kg横向水平杆：q3=1.4113.84=75.26kg竹笆：q4=1.522+1.522m235.7kg/m2=299.9kg安全网：q5=19.228kg/m2=307.2kg扣 件：q6=6111.5=99kg总自重：W2= q1
14、 +q2 +q3 +q4 +q5 +q6 =14195.8kg=14195.8N考虑自重超长系数1.3总荷载W=W1+W2=12960.0+14195.81.3=31414.5N1.6.1.2每根立杆竖向荷载p=w/2=31414.5/2=15707.3N1.6.2立杆强度及稳定验算：1.6.2.1钢管截面特征：钢管内径d=42，外径D=48，壁厚=5mm截面积A=/4（D2-d2）=/4（482-41.2）=489mm2 回转半径i=1/4( D2+d2) 1/2=1/4（482+41.2）1/2=15.8mm 计算长度L0=1800mm 弹性模量E=2.1105N/ mm2 长细比= L0
15、/i=180015.8=1141.6.2.2立杆稳定验算： 欧拉临界应力 E =22.11051142=159 N/ mm2实际应力 =p/A=15707.3489=32 N/ mm2 E强度、稳定性能够满足要求。1.6.3斜撑杆件验算：1.6.3.1斜撑杆受力计算，计算简图见下图斜撑角度=arctg2900/1600=63.44斜杆轴向力NBC计算 MA=0（力矩平衡）NBC1.45sina=p1.45+p0.65NBC= (p1.45+p0.65)/1.45sina=25570N1.6.3.2斜撑杆强度、稳定性验算计算长度L=1/2 (2.92+1.62) 1/2=1.656m长细比=L/
16、i=165615.8=104.8欧拉临界应力 E =22.1105/104.82=188.52N/ mm2实际应力 =25570/89=52.30N/ mm2E斜撑杆强度、稳定性能够满足要求。实际斜撑杆中间采用双钢管转向扣件并连，每四跨加设12钢丝索斜拉。1.6.4水平荷载： 架体承受水平风荷载，由附着于建筑物上的拉结点传递到建筑物上，由建筑物承受，故计算不考虑风荷载，但架体拉结点必须每层拉结，横向4m以内不得少于一个拉结点。1.6.5悬挑脚手架施工要点： 斜撑安装时楼面予埋16圆环作为120槽钢连接固定点或剪力墙位置留设洞口固定槽钢，安装时根据放样长度截好斜撑钢管，上撑点同槽钢下口予埋钢筋套接，钢管下撑点同剪力墙予埋钢筋套接，作为斜撑下撑固定点。立杆采用22螺纹钢套接固定，再用水平钢管将斜撑杆相互拉强，形成稳定体系。斜撑钢管用万向扣件并联两根钢管，万向扣件上、中、下设三个点，增强斜撑的刚度，然后搭设第一步脚手架，在脚手架水平杆安好后，在斜撑杆上设置一道斜拉杆，同立杆根部平杆连接。
