扣件式钢管双排脚手架施工方案

扣件式钢管双排脚手架施工方案工程名称：工程地点：施工单位：广东**建设工程公司编制单位：广东**建设工程公司审批单位：广东**建设工程公司部门：第五施工处部门：工程部工程负责人：审批负责人：工程技术负责人：编制人：编制日期：2001年9月20日审批日期：2001年月日目录1.0架体概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12.0设计计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12.1横向、纵向水平杆计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12.2纵向、横向水平杆的挠度计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42.3立杆的稳定性计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62.4连墙件计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯73.0构造要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯83.1纵向水平杆、横向水平杆、脚手板⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯83.2立杆⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯83.3连墙杆⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯93.4架体留门洞的搭设构造⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯93.5剪力撑与横向斜撑的搭设构造⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯104.0施工要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯105.0检查与验收⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯126.0安全管理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯137.0钢管脚手架搭设允许偏差⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯131.0架体概况工程，结构7层，建筑总高度21.7m，沿脚手架的外侧应按规定设置密目安全网,安全网设置在外排立杆的里面。密目网必须用合乎要求的系绳将网周边每隔45cm（每个环扣间隔）系牢在脚手管上。钢管用外径48mm，壁厚3.5mm的3号普通钢管；支承架体立杆的地基为砼外地坪，架体立杆为单管双排立杆，架体搭设高度为22.7m，立杆横距1.3m，大横杆步距1.8m立杆纵距1.5m；扣件采用可锻铸铁制作；连墙件用脚手架材钢管，布置采用二步三跨。2.0设计计算2.1横向、纵向水平杆计算2.1.1横向、纵水平杆的抗弯强度按下式计算：σ=M/W≤ƒ式中M—弯矩设计值，按M=1.2MGK+1.4MQK计算，MGK为脚手板自重标准值产生的弯矩，MQK为施工荷载标准值产生的弯矩。W—截面模量，查表Φ48×3.5mm钢管W=5.08cm3ƒ—钢材的抗弯强度计算值，ƒ=205N/mm22.1.1.1横向水平杆的抗弯强度计算横向水平杆的内力时按简支梁计算如图1，计算跨度取立杆的横距L0=800mm，脚手架横向水平杆的构造计算外伸长度a1=300mm，a2=100mm。qkgka1=300L0=800a2=100图1横向水平杆计算简图（1）永久荷载标准值gk包括每米立杆承受的结构自重标准值0.136KN/m（纵距1.5m，步距1.8m），脚手板自重标准值0.35KN/m2和栏杆与挡脚手板自重标准值0.14KN/m（如图2）gk=0.136+0.35×1.2+0.14=0.696KN/m=696N/mMA=1/2gka12=1/2×696×0.32=31.32NmMB=1/2gka22=1/2×696×0.12=3.48Nm其中,图2a)等效于图2b）gka1=300L0=800a2=100a）qkL0=800b）图2结构自重计算计算简图�MB-MA�=�3.48-31.32�=27.84Nm1/2gkL02=1/2×696×0.82=222.72NmMGK=gk/2×L0/2-(MB-MA/gkL0)2-MA=696/2×0.8/2-(27.84/696×0.8)2-31.32=11.32Nm（2）施工均匀活荷载标准值qk=3KN/m2×0.75m=2.25KN/m=2250N/m(横向水平杆间距为0.75m)qkABL0=800图3施工荷载计算简图MQK=1/8qkｌL02=1/8×2250×0.82=180NmM=1.2MGK+1.4MQK=1.2×11.31+1.4×180=265.57Nmσ=M/W=265.57×103/5.08×103=52.28N/mm2ƒ=205N/mm2所以横向水平杆的抗弯强度满足满足安全要求。2.1.1.2纵向水平杆的抗弯强度按图4三跨连续梁计算，计算跨度取纵距L0=1500mm。F为纵向水平杆跨中及支座处的最大荷载，分别按静载P和活载Q进行计算，图4中作用支座上的F力在弯矩计算时可以不用考虑。FFFFFFFABCD图4纵向水平杆计算简图（1）考虑静载情况：P=gk（L0+a1+a2）+（L0+a1-a2）/2L0=696×(0.8+0.3+0.1)(0.8+0.3-0.1)/2×0.8=522N按图5静载布置情况考虑跨中和支座最大弯矩。PppABCD图5静载状况下计算简图M1=0.175PLaMB=MC=-0.15PLa（2）考虑活载情况：Q=1/2qkL0=1/2×2250×0.8=900N按图6、７两种活载最不利位置考虑跨中最大弯矩。QQABCD图6活载最不利状况计算简图之（1）QABCD图7活载最不利状况计算简图之（2）M1=0.213QLa按图8、9两种活载最不利位置考虑支座最大弯矩。QABCD图8活载最不利状况计算支座弯矩之（1）QQABCD图9活载最不利状况计算支座弯矩之（2）MB=MC=-0.175QLa根据以上情况分析,可知图5与图6(或图7)这种静载与活载最不利组合时M1跨中弯矩最大。MGK=0.175pLa=0.175×522×1.5=137.03NmMQK=0.213Qla=0.213×900×1.5=287.55NmM=1.2MGK+1.4MQK=1.2×137.03+1.4×287.55=567.01Nmσ=M/W=567.01×103/5.08×103=111.62N/mm2ƒ=205N/mm22.2纵向、横向水平杆的挠度按下式计算；υ≤[υ]式中N—挠度[υ]—容许挠度，按按规范表格取L/150。（1）横向水平杆的挠度1）考虑静载情况（图2）K1=4MA/gkL02=4×31.32/696×0.82=0.28K2=4MB/gkL02=4×3.48/696×0.82=0.03查《建筑结构静力计算手册》中梁在在均布荷载作用下的最大挠度表，用值采用插入法求得系数。υ1=0.1972×gkL04/24EI式中E—钢材的弹性模量，E=2.06×105N/mm2I—φ48×3.5mm钢管的惯性矩，I=12.19cm42）考虑活载情况（图3）υ1=5gkL04/384EI两种情况叠加，得υ1=υ1+υ2=0.1972×gkL04/24EI+5gkL04/384EI=0.1972×(696×10-3×8004/24×2.06×105×12.19×104)+(5×2250×8004×384×2.06×105×12.19×104)=0.57mmL0/150=800/150=5.33mm所以横向水平杆的挠度满足安全要求。（2）纵向水平杆的挠度1）考虑静载情况（图5）υ1=1.146×pLa3/100EI2)考虑活载情况（图4）υ2=1.615×QLa3/100EI两种情况叠加,得υ1=υ1+υ2=1.146×pLa3/100EI+1.615×QLa3/100EI=La3/100EI(1.146p+1.615Q)=15003/100×2.06×105×12.19×104×(1.146×522+1.615×900)=2.76mmLa/150=1500/150=10mm所以纵向水平杆的挠度满足安全要求。2.2.1纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力应符合下式规定：R≤Rc式中R—纵向水平杆传给立杆的竖杆作用力设计值Rc—扣件抗滑承载力设计值，按规范表取Rc=800KN纵向水平杆与立杆连接时扣件受到的垂直作用力包括贴立杆的横向水平杆荷载F和M1在扣件处引起的与F同向的最大剪力V之和。F=1.2P+1.4Q=1.2×522+1.4×900=1886.4NV=1.2×0.65P+1.4×0.575Q=1.2×0.65×522+1.4×0.575×900=1131.66NR=F+V=1886.4+1131.66=3018.06N所以纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力满足安全要求。2.3立杆的稳定性计算立杆的稳定性按下列公式计算：N/ΨA+MW/W≤ƒ式中N—计算立杆段的轴向力设计值。Ψ—轴向受压构件的稳定系数。A—立杆的截面面积，查表φ48×3.5mm钢管A=489mm。Mω—计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩。W—截面模量，查表φ48×3.5mm钢管W=5.08cm3。ƒ—钢材的抗压强度设计值，ƒ=205N/mm2（1）风荷载标准值ωk=0.7µZµSω0式中—风荷载标准标值µZ—风压高度变化系数，取µZ=1.38µS—脚手架风荷载体型系数，取µS=1.3×0.089=0.1157ω0—基本风压，本地区取ω0=0.2KN/m2ωk=0.7µZµSω0=0.7×1.38×0.1157×0.2=0.022KN/m2(2)计算立杆估由风荷载设计值产生的弯矩Mw=0.85×1.4ωkLah2/10=0.85×1.4×0.022×103×1.5×1.82/10=12.72Nm（3）轴向受压构件的稳定系数轴向受压构件的稳定系数Ψ，根据立杆长细比λ规范用表取值，当λ250时，按Ψ=7320/λ2计算。计算长度L0=kµh，式中k为计算长度附加系数，取k=1.155；µ为考虑脚手架整体因素的单杆计算长度系数，按规范用表取µ=1.05；h为立杆步距。L0=kµh=`1.155×1.05×1.8=2.18m，立杆的长细比λ=L0/i，式中i为截面回转半径，查表φ48×3.5mm钢管I=1.58cm。λ=L0/I=3.12/0.0158=137.97，根据立杆长细比查规范用表得轴向受压构件的稳定系数Ψ=0.32。（4）立杆段的轴向设计设值N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4ΣNQk1）脚手架结构自重标准标值产生的轴向力NG1KNG1K=Hgk=22.7×0.1734=3.936KN=3936N2）构配件自重标准标值产生的轴向力NG2K每一立杆段需3个直接扣件，13个旋转扣件。则NG2K=3×18.4+13×14.6=245N3)施工荷载标准产生的轴力总和内ΣNQk外主杆可按一纵距内施工荷载总和的1/2取值ΣNQk=3000×0.8×1.5×1/2=1800NN=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4ΣNQk=1.2(3936+245)+0.85×1.4×1800=7159.2N5)验算立杆的稳定性N/ΨA+MW/W=7159.2/0.32×489+19.66×103/5.08×103=49.62N/mm2ƒ=205N/mm2所以立杆的稳定性满足安全要求。2.4连墙件计算连墙件的轴向力设计值计算公式：NL=NLW+N0式中NL—连墙件轴向力设计值NLW—风荷载产生的连墙件轴向力设计值N0—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排架取5。AW=1.8×1.5=2.7m2NLW=1.4×ωk×AW=1.4×0.034×2.7=0.129KNRc—扣件抗滑承载力设计值，按规范表取Rc=8KNNL=0.129+5=5.13KNRc=8KN扣件连墙件的连接扣件抗滑承载力满足安全要求。3.0构造要求3.1纵向水平杆、横向水平杆、脚手板3.1.1纵向水平杆的构造应符合下列规定：3.1.1.1纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；3.1.1.2纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规定：1）纵向水平杆的对接扣件应交错布置：两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；2）搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至