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Page1of525米高悬挑式扣件式钢管脚手架设计●国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架》（JGJ130-2001）●国家行业标准《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）●建设部建筑管理司组织编写《建筑施工安全检查标准实施指南》2001.5●国标《钢结构设计规范》（GBJ17-88）2．悬挑式脚手架的主要配件及材料选用水平挑梁：16a号工字钢。扣件式钢管脚手架的主要组成构件有：立柱、纵向水平杆（大横杆）、横向水平杆（小横杆）、扣件、脚手板、剪刀撑（十字撑）、横向支撑（横向斜拉杆）、连墙件、纵向扫地杆、横向扫地杆。材料选用φ48mm，厚3.5mm的钢管，木脚手板和18cm高木制踢脚板。钢材强度等级Q235。3．搭设方式与主要参数脚手架用φ48×3.5钢管和扣件搭设成双排架，其横距为1.2m，纵距为1.5m，步距为1.5m。脚手架立杆下部支撑在用16号工字钢制作的水平悬挑梁上。脚手架搭设高度共15步，计25m高。里立杆离墙面0.4m；施工作业层按2层设计，每层活荷载为3KN/m2，作业层设栏杆和档脚板；脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工；剪刀撑应在外侧立面整个长度与高度上连续设置；其他搭设要求遵照JGJ130-2001执行。4．荷载取值与组合4.1脚手架结构自重（包括立柱、纵、横向水平杆、扣件、剪刀撑和横向斜撑）：查（JGJ130-2001）规范（以下简称规范）表A-1得：NGIK=25×0.1248=3.12KN4.2构、配件自重（1）外立杆①木脚手板，两层一步木脚手板，单位荷载重按0.10KN/m2计：NG2K-1=（5×1.2×1.5×0.10）/2=0.45KN②栏杆、挡脚板（挡脚板按3层设计）查表4.2.1-2NG2K-2=3×0.14×1.5+2×2×1.5×0.0384+2×2×0.0132=0.9132KN③安全网NG2K-3=25×1.5×0.01=0.375KN④合计NG2K=0.3938+0.9132+0.375=1.682KNPage2of5（2）内立杆①木脚手板NG2K-1=5×1.2×1.5×0.10/2+0.3×1.5×2×0.10=0.54KN②纵向横杆NG2K-2=2×2×1.5×0.0384+2×2×0.0132=0.2832KN③合计NG2K=0.4838+0.2832=0.7670KN4.3施工荷载外立杆NQK=2×1.5×1.2×3/2=5.4KN里立杆NQK=4.725+0.3×1.5×2×3=7.425KN4.4垂直荷载组合⑴外立杆N1=1.2×（2.2462+1.682）+1.4×4.725=11.3291KN⑵里立杆N2=1.2×（2.2464+0.767）+1.4×7.425=14.0111KN5．水平悬挑梁设计N3N2qN120014003501050100计算简图⑴最大弯距M=11.329×1.45+14.0111×0.4+0.205×1.2×1.552/2=22.327KNm⑵选用16号I字钢：WX=140.9cm3，I=1127mm4自重q=0.205KN/m根据钢结构设计规范（GBJ17-88）个规范，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。Page3of5按附录一之（二），本悬臂梁跨长1.45m折算成简支梁，其跨度为2×1.45m，查附表1.3用插入发求得Φb=1.38＞0.6，改查表1.2，得Φ=0.8514。则悬挑梁弯曲应力为：f=21.626×106/（0.8514×140.9×103）=180.27N/mm2＜205N/mm2，安全。⑶挠度Δ=N1I3/3EI+N2a2（3I-a）/6EI=（11329×14503）/（3×2.06×105×1127×104）+(14011.1×400)(3×1450-4002)/(6×2.06×105×1127×104)=4.959+0.636=5.59mm＜2×1450/400=7.25mm,可以.⑷16号I字钢后部锚固钢筋设计N3=22.144/1.4=15.817KN锚筋选用φ16圆钢，吊环拉力（设计值）为：δ=15.817×103/（2×0.785×162）=39.35N/mm2小于吊环控制应力50N/mm2。安全。⑸结论：当挑梁用16号I字钢，为保证施工安全，在工字钢上设一斜拉钢丝绳，间距隔一拉一，直径ф10钢丝绳加花篮螺栓。6．立杆强度及稳定性计算⑴无风荷载时，立杆最大垂直力为14.011KN立杆步距1.5m立杆计算长度，根据第5.3.3条规定：I0=1.155×1.5×150=259.8cm则细长比λ=259.8/1.58=164.5查附录c，φ=0.185立杆轴向压应力f=14011/（0.185×489）=154.88N/mm2＜205N/mm2，安全⑵在风荷载作用下，外力杆稳定性计算建筑物最大高度按100m计，最后一组挑架假设从100-10×1.5=85m开始搭设，此情况立杆垂直力最大，相应风载也大。基本风载0.55KN/m2，高度变化系数（B类）2.006查表A-3，敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.5×0.089=0.2m2密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为：（1.5×1.5-0.2）×0.5+0.20=1.225m2其综合挡系数为φ=1.225/（1.5×1.5）=0.5444查规范表4.24，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体性系数为1.3φ，则脚手架所承受风载标准值为0.7×0.55×2.006×（1.3×0.5445）=0.5467KN/m由风载设计值产生的外力杆弯距（据公式5.34）Page4of5MW=0.85×1.4×0.5467×1.5×1.5×1.5/10=0.219KNm组合风载后外力杆压弯应力f=11202.8/（0.185×489）+0.219×106/（5.08×103）=166.91N/mm2＜205N/mm2，安全7．连墙件设计⑴按照常规的做法连墙件二端分别用一个扣件与立杆和墙体埋件连接，按照规范（5.4.1）公式进行多次试算，一个构件所传递轴向力设计值均大于表5.1.7所列一个直扣件、旋转扣件的抗滑承载力设计值8KN，故决定采用2个扣件进行连接，即连墙杆一侧分别与里、外立杆同时连接，另一侧在建筑物的内、外墙面各加两只直角扣件扣紧。⑵脚手架高度在50m以下,采用两只扣件连接时,连墙件按3步2跨设置,连墙件的轴向力设计值按公式5.4.1计算为：W50=1.4×0.7×0.55×（1.3×0.5445）×1.67×（5.4×3）+5=15.32KN＜16KN，安全⑶本工程连墙件采用脚手管与框架柱刚性连接，详见前面文字部分；8．脚手架的构造8.1立柱构造的要求：立柱接头必须采用对接扣件对接，对接应符合以下要求：立柱上的对接扣件应交错布置，两个相临的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。8.2纵向水平杆构造要求：⑴纵向水平杆设置在横向水平杆之上，并以直角扣件扣紧在横向水平杆上。纵向水平杆在操作层的间距不宜大于400mm。⑵纵向水平杆的长度一般不宜小于三跨，并不小于6m。⑶纵向水平杆一般宜采用对接扣件连接，对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相临接头水平距离不应小于500mm，并应避免设在纵向水平杆的跨中。端部扣件盖板边缘距杆端的距离不应小于100mm。8.3横向水平杆的构造要求：双排架的横向水平杆两端采用直角扣件固定在立柱上，靠墙一侧的外伸长度一般为400mm。9．剪刀撑与横向支撑的构造要求：⑴沿脚手架纵向两端和转角处起，在脚手架外侧面整个长度与高度用斜杆搭成剪刀撑，自下而上循序连续设置。⑵每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5-7根之间。每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45度-60度之间。⑶剪刀撑斜杆的接头必须采用搭接，搭接长度不小于1m，并用不少于2个旋转扣件扣紧。Page5of5⑷剪刀撑斜杆应用旋转扣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150mm。⑸一字型、开口型双排脚手架的两端必须设置横向支撑，中间宜每隔6跨设置一道。10．悬挑式脚手架搭设：⑴根据建筑物外形，在建筑物平面图上布设悬挑梁。⑵在建筑物四角转弯处，悬挑梁可按附图所示方案布设，并相互连牢。⑶根据悬挑梁布设方案要求进行放线、定位。⑷杆件搭设顺序如下：放置悬挑梁------立柱-----横向扫地杆------第一步横向水平杆-----练墙件-----第二步横向水平杆……。11.脚手架搭设注意事项：⑴悬挑梁应准确地放在定位线上，焊在梁上防止立杆滑动的短钢筋，在纵向应成一条线。⑵搭设立柱时，外径不同的钢管严禁混用，相临立柱的对接扣件不得在同一高度内，错开距离应符合构造要求。⑶开始搭设立柱时，要采用安全措施，保证其稳定与垂直。⑷当搭至有连墙件的构造时，搭设完该处的立柱、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。⑸封闭型脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣件与内、外脚柱固定。⑹横向水平杆靠墙一端至墙装饰面的距离不应大于100mm。⑺当脚手架操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直到连墙件搭设完后方可拆除。⑻剪刀撑、横向支撑应随立柱、横向水平杆等同步搭设，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。⑼对接扣件的开口应朝上或朝内。各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。⑽铺设脚手板时，应满铺、铺稳，靠墙一侧立墙面距离不应大于150mm。12.脚手架拆除要点：⑴划出工作区域，禁止行人进入，并有人监督指挥。⑵严格遵守拆除顺序，由上而下，后绑者先拆处，先绑者后拆除，一般先拆栏杆，脚手板，剪刀撑，而后拆除小横杆、大横杆、立杆等。⑶统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一个人有关的结扣时，应先告知对方以防坠落。