扣件式懸挑鋼管腳手架搭設方案（5）
一、有關參數及設計計算書
1.有關參數
計算的腳手架為雙排腳手架，搭設高度為35.0米，立桿采用單立管。
搭設尺寸為：立桿的縱距1.50米，立桿的橫距1.05米，立桿的步距1.50米。
采用的鋼管類型為48×3.5，
連墻件采用3步3跨，豎向間距4.50米，水平間距4.50米。
施工均布荷載為3.0kN/m2，同時施工2層，腳手板共鋪設4層。
懸挑水平鋼梁采用[20a號槽鋼U口水平，其中建筑物外懸挑段長度1.60米，建筑物內錨固段長度1.50米。
懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結，最外面鋼絲繩距離建筑物1.20m。
2.大橫桿的計算
大橫桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。
按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。
1)均布荷載值計算
大橫桿的自重標準值P1=0.038kN/m
腳手板的荷載標準值P2=0.350×1.050/3=0.122kN/m
活荷載標準值Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m
靜荷載的計算值q1=1.2×0.038+1.2×0.122=0.193kN/m
活荷載的計算值q2=1.4×1.050=1.470kN/m
大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)
大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩)
2)抗彎強度計算
最大彎矩考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的彎矩
跨中最大彎矩計算公式如下：
跨中最大彎矩為：
M1=(0.08×0.193+0.10×1.470)×1.5002=0.366kN.m
支座最大彎矩計算公式如下：
支座最大彎矩為
M2=-(0.10×0.193+0.117×1.470)×1.5002=-0.430kN.m
我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算：
=0.430×106/5080.0=84.728N/mm2
大橫桿的計算強度小于205.0N/mm2，滿足要求！
3)撓度計算
最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度
計算公式如下：
靜荷載標準值q1=0.038+0.122=0.161kN/m
活荷載標準值q2=1.050kN/m
三跨連續梁均布荷載作用下的最大撓度：
V=(0.677×0.161+0.990×1.050)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.315mm
大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm，滿足要求！
3.小橫桿的計算：
小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。
用大橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。
1)荷載值計算
大橫桿的自重標準值P1=0.038×1.500=0.058kN
腳手板的荷載標準值P2=0.350×1.050×1.500/3=0.184kN
活荷載標準值Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN
荷載的計算值P=1.2×0.058+1.2×0.184+1.4×1.575=2.495kN
小橫桿計算簡圖
2)抗彎強度計算
最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和
均布荷載最大彎矩計算公式如下：
集中荷載最大彎矩計算公式如下：
M=(1.2×0.038)×1.0502/8+2.495×1.050/3=0.879kN.m
=0.879×106/5080.0=173.124N/mm2
小橫桿的計算強度小于205.0N/mm2，滿足要求！
3)撓度計算
最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和
均布荷載最大撓度計算公式如下：
集中荷載最大撓度計算公式如下：
小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度
V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm
集中荷載標準值P=0.058+0.184+1.575=1.816kN
集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度：
V2=1816.350×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=2.972mm
最大撓度和：
V=V1+V2=2.996mm
小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10mm，滿足要求！
4.扣件抗滑力的計算：
縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5)：
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承載力設計值，取8.0kN；
R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；
荷載值計算：
橫桿的自重標準值P1=0.038×1.050=0.040kN
腳手板的荷載標準值P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN
活荷載標準值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷載的計算值R=1.2×0.040+1.2×0.276+1.4×2.362=3.687kN
單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求！
5.腳手架荷載標準值：
作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。
靜荷載標準值包括以下內容：
每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m)；本例為0.1394
NG1=0.139×35.000=4.879kN
腳手板的自重標準值(kN/m2)；本例采用木腳手板，標準值為0.35
NG2=0.350×4×1.500×(1.050+0.300)/2=1.417kN
欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標準值為0.11
NG3=0.110×1.500×4/2=0.330kN
吊掛的安全設施荷載，包括安全網(kN/m2)；0.005
NG4=0.005×1.500×35.000=0.262kN
經計算得到，靜荷載標準值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.889kN。
活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，內、外立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。
經計算得到，活荷載標準值NQ=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN
風荷載標準值應按照以下公式計算
其中W0--基本風壓(kN/m2)，按照《建筑結構荷載規范》(GB50009-20**)的規定采用：W0=0.450
Uz--風荷載高度變化系數，按照《建筑結構荷載規范》(GB50009-20**)的規定采用：Uz=0.840
Us--風荷載體型系數：Us=1.200
經計算得到，風荷載標準值Wk=0.7×0.450×0.840×1.200=0.318kN/m2。
考慮風荷載時，立桿的軸向壓力設計值計算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
風荷載設計值產生的立桿段彎矩MW計算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk--風荷載基本風壓標準值(kN/m2)；
la--立桿的縱距(m)；
h--立桿的步距(m)。
6.立桿的穩定性計算：
1)不考慮風荷載時，立桿的穩定性計算
其中：N--立桿的軸心壓力設計值，N=14.88kN；
--軸心受壓立桿的穩定系數，由長細比l0/i的結果查表得到0.21；I--計算立桿的截面回轉半徑，i=1.58cm；
l0--計算長度(m)，由公式l0=kuh確定，l0=2.95m；
k--計算長度附加系數，取1.155；
u--計算長度系數，由腳手架的高度確定，u=1.70；
A--立桿凈截面面積，A=4.89cm2；
W--立桿凈截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3；
--鋼管立桿受壓強度計算值(N/mm2)；經計算得到=146.78
[f]--鋼管立桿抗壓強度設計值，[f]=205.00N/mm2；
不考慮風荷載時，立桿的穩定性計算<[f]，滿足要求！
2)考慮風荷載時，立桿的穩定性計算
其中：N--立桿的軸心壓力設計值，N=13.89kN；
--軸心受壓立桿的穩定系數，由長細比l0/i的結果查表得到0.21；
i--計算立桿的截面回轉半徑，i=1.58cm；
l0--計算長度(m)，由公式l0=kuh確定，l0=2.95m；
k--計算長度附加系數，取1.155；
u--計算長度系數，由腳手架的高度確定；u=1.70
A--立桿凈截面面積，A=4.89cm2；
W--立桿凈截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3；
MW--計算立桿段由風荷載設計值產生的彎矩，MW=0.128kN.m；
--鋼管立桿受壓強度計算值(N/mm2)；經計算得到=162.10
[f]--鋼管立桿抗壓強度設計值，[f]=205.00N/mm2；
考慮風荷載時，立桿的穩定性計算<[f]，滿足要求！
7.懸挑梁的受力計算：
懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續梁計算。
1)計算參數
懸臂部分腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點，A為墻支點。
本工程中，腳手架排距為1050mm，內側腳手架距離墻體300mm，支拉斜桿的支點距離墻體=1200mm，
水平支撐梁的截面慣性矩I=1780.40cm4，截面抵抗矩W=178.00cm3，截面積A=28.83cm2。
受腳手架集中荷載P=1.2×6.89+1.4×4.73=14.88kN
水平鋼梁自重荷載q=1.2×28.83×0.0001×7.85×10=0.27kN/m
懸挑腳手架示意圖
懸挑腳手架計算簡圖
2)計算結果
經過連續梁的計算得到：
懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)
懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m)
懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)
各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為：
R1=20.031kN，R2=10.948kN，R3=-0.373kN
最大彎矩Mma*=2.254kN.m
抗彎計算強度：
f=M/1.05W+N/A=2.254×106/(1.05×178000.0)+4.807×1000/2883.0=13.727N/mm2
水平支撐梁的抗彎計算強度小于205.0N/mm2，滿足要求！
8.懸挑梁的整體穩定性計算：
平鋼梁采用[20a號槽鋼U口水平，計算公式如下：
其中：b--均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數，按照下式計算：
經過計算得到b=570×11.0×73.0×235/(1200.0×200.0×235.0)=1.91
由于b大于0.6，按照《鋼結構設計規范》(GB50017-20**)附錄B其值用b'查表得到其值為0.910
經過計算得到強度=2.25×106/(0.910×178000.00)=13.92N/mm2；
水平鋼梁的穩定性計算<[f]，滿足要求！
9.拉桿的受力計算：
水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算：
其中：RUicosi為鋼繩的拉力對水平桿產生的軸壓力。
各支點的支撐力RCi=RUisini
按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為：
RU1=20.600kN
10.拉桿的強度計算：
拉繩或拉桿的軸力RU我們均取最大值進行計算，為RU=20.600kN
1)拉繩的強度計算
鋼絲繩的容許拉力按照下式計算：
其中：[Fg]--鋼絲繩的容許拉力(kN)；
Fg--鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)；
--鋼絲繩之間的荷載不均勻系數，對6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8；
K--鋼絲繩使用安全系數，取8.0。
選擇拉鋼絲繩的破斷拉力要大于8.000×20.600/0.850=193.880kN。
選擇6×19+1鋼絲繩，鋼絲繩公稱抗拉強度1550MPa，直徑18.5mm。
2)鋼絲拉繩的吊環強度計算
鋼絲拉繩的軸力RU我們均取最大值進行計算作為吊環的拉力N，為：
N=RU=20.600kN
鋼絲拉繩的吊環強度計算公式為
其中[f]為吊環抗拉強度，取[f]=50N/mm2，每個吊環按照兩個截面計算；
所需要的鋼絲拉繩的吊環最小直徑D=[20600×4/(3.1416×50×2)]1/2=17mm
11.錨固段與樓板連接的計算：
水平鋼梁與樓板壓點如果采用鋼筋拉環，拉環強度計算如下：
水平鋼梁與樓板壓點的拉環受力R=10.948kN
水平鋼梁與樓板壓點的拉環強度計算公式為
其中[f]為拉環鋼筋抗拉強度，每個拉環按照兩個截面計算，按照《混凝土結構設計規范》10.9.8[f]=50N/mm2；
所需要的水平鋼梁與樓板壓點的拉環最小直徑D=[10948×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm
水平鋼梁與樓板壓點的拉環一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側30cm以上搭接長度。
水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，螺栓粘結力錨固強度計算如下：
錨固深度計算公式
其中：N--錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N=10.95kN；
D--樓板螺栓的直徑，d=20mm；
[fb]--樓板螺栓與混凝土的容許粘接強度，計算中取1.5N/mm2；
H--樓板螺栓在混凝土樓板內的錨固深度，經過計算得到h要大于10947.80/(3.1416×20×1.5)=116.2mm。
水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，混凝土局部承壓計算如下：
混凝土局部承壓的螺栓拉力要滿足公式
其中：N--錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N=10.95kN；
D--樓板螺栓的直徑，d=20mm；
B--樓板內的螺栓錨板邊長，b=5d=100mm；
Fcc--混凝土的局部擠壓強度設計值，計算中取0.95fc=13.59N/mm2；
經過計算得到公式右邊等于131.6kN，樓板混凝土局部承壓計算滿足要求！
二、搭設要求
1.施工準備
鋼管選用外徑48mm、壁厚3.5mm及合格扣件。
工字鋼采用20號，定位鋼筋為φ25鋼筋。
2.構造要求
挑架施工時必須待主體混凝土強度達到75％以上時方可張緊鋼絲繩承受外架荷載。
立桿：立桿接頭采用對接，相連兩立桿的接頭錯開并布置在不同的步距內，應與地面垂直，垂直度偏差≤1/200，且不大于100mm。
小橫桿：1.5m，與墻面應垂直，水平偏差不大于10mm。
大橫桿：步距為1.5m，水平桿接長采用對接，上下相連兩根的接頭位置錯開不小于500mm，同一步內外兩根接頭錯開不在同一跨內。
剪刀撐：為加強腳手架系統的整體穩定，盡量減少扭轉變形，應使腳手架外側與地面成45~60角，全覆蓋式設置鋼管剪刀撐，各個剪刀撐節點連接縱橫連續
。附墻桿：按水平間距3.60m、豎向間距3.60m,呈梅花狀布置附墻桿。防止腳手架內、外移動。附墻桿采用φ14鋼筋焊接于φ48×3.0腳手架桿上，鋼筋一端預埋在結構面層上，另一端用扣件連接腳手架立桿。
工字鋼長3.5m、懸挑1.6、樓板余留1.9m部位應埋二道φ25拉結筋，并用楔子楔緊。
為防止架體滑移，可在懸挑工字鋼上的立桿位置焊接φ25鋼筋固定。
挑架每二步架應設置連墻及卸載裝置，具體做法為每5步架設置連墻鋼絲繩，數量、位置與預埋工字鋼對應，套拉下一層對應立桿、大橫桿、小橫桿的節點，并用花籃螺桿旋緊，相應位置的小橫桿應加長頂緊墻面。
樓面預埋φ25鋼筋頭，水平間距6m，套在短鋼上，用扣件與架體連接，以增加腳手架的整體穩定性。
防護欄：腳手架外立面滿掛密目安全網，形成封閉狀。
防雷措施：懸拉式腳手架在其搭設過程中考慮塔吊的防雷措施及其安全范圍，不再另行設布防雷措施。
層間防護：腳手架內側與建筑物之間的空隙，間隔四層封閉，以防高空墜落物的打擊。其做法是在內排立桿與墻面之間通長布置木板與支承槽鋼扎牢。并且在槽鋼下滿掛密目安全網，全封閉。
挑架下閉水做法按照招標文件要求完成，具體如下圖：
篇2：鋼管腳手架搭設流程要求(5)
鋼管腳手架搭設流程及要求（五）
工藝流程：
落地腳手架搭設的工藝流程為：場地平整、夯實澆筑墊層→基礎承載力實驗、材料配備→定位設置通長腳手板、底座→縱向掃地桿→立桿→橫向掃地桿→小橫桿→大橫桿（擱柵）→剪刀撐→連墻件→鋪腳手板→扎防護欄桿→扎安全網。
定距定位。根據構造要求在建筑物四角用尺量出內、外立桿離墻距離，并做好標記；用鋼卷尺拉直，分出立桿位置，并用小竹片點出立桿標記；墊板、底座應準確地放在定位線上，墊板必須鋪放平整，不得懸空。在搭設首層腳手架過程中，沿四周每框架格內設一道斜支撐，拐角除雙向增設，待該部位腳手架與主體結構的連墻件可靠拉接后方可拆除。當腳手架操作層高出連墻件兩步時，宜先立外排，后立內排。其余按一下構造要求搭設。
1、主桿基礎
本工程腳手架地基礎部位應在回填土完后夯實，采用強度等級不低于C15的混凝土進行硬化，混凝土硬化厚度不小于10cm，地基承載能力能夠滿足外腳手架的搭設要求（具體計算數據參閱腳手架計算書）。
2、立桿間距
(1)腳手架立桿縱距1.5m，橫距1.05m，步距1.8m；連墻桿間距豎直3.6m，水平4.5m(即兩步三跨)；內立桿距建筑物0.3m。
(2)腳手架的底部立桿采用不同長度的鋼管參差布置，使鋼管立桿的對接接頭交錯布置，高度方向相互錯開500mm以上，且要求相鄰接頭不應在同步同跨內，以保證腳手架的整體性。
(3)立桿應設置墊木并設置縱橫方向掃地桿，連接于立腳點桿上，離底座20cm左右。
(4)立桿的垂直偏差應控制在不大于架高的1／400。
(5)立桿及縱橫向水平桿構造要求：
3、大橫桿、小橫桿設置
(1)大橫桿在腳手架高度方向的間距1.8m，以便立網掛設，大橫桿置于立桿里面，每側外伸長度為150mm。
(2)外架子按立桿與大橫桿交點處設置小橫桿，兩端固定在立桿，以形成空間結構整體受力。
4、剪刀撐
搭設高度24m以上腳手架，剪刀撐應在外側立面長度和高度方向上連續設置。剪刀撐斜桿的接長宜采用搭接，搭接長度不小于1m，應采用不少于2個旋轉扣件固定。剪刀撐斜桿應用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉扣件中心線離主節點的距離不宜大于150mm。
5、腳手板、腳手片的鋪設要求
(1)腳手架里排立桿與結構層之間均應鋪設木板：板寬為200mm，里外立桿間應滿鋪腳手板，無探頭板。
(2)滿鋪層腳手片必須垂直墻面橫向鋪設，滿鋪到位，不留空位，不能滿鋪處必須采取有效的防護措施。
(3)腳手片須用12-14#鉛絲雙股并聯綁扎，不少于4點，要求綁扎牢固，交接處平整，鋪設時要選用完好無損的腳手片，發現有破損的要及時更換。
6、防護欄桿
(1)腳手架外側使用建設主管部門認證的合格綠色密目式安全網封閉，且將安全網固定在腳手架外立桿里側。
(2)選用18鉛絲張掛安全網，要求嚴密、平整。
(3)腳手架外側必須設1.2m高的防護欄桿和30cm高踢腳桿，頂排防護欄桿不少于2道，高度分別為0.9m和1.3m。
(4)腳手架內側形成臨邊的(如遇大開間門窗洞等)，在腳手架內側設1.2m的防護欄桿和30cm高踢腳桿。
(5)腳手架上門洞、出入口構造示意圖
7、連墻件
(1)腳手架與建筑物按計算書中連墻件布置要求設拉結點，并應保證連墻件間距不大于兩步三跨。本工程標準層高為2.9m，設置時豎向每層均預埋連墻件，且橫向間距不大于三跨，即4.5m。樓層高度超過4m，則在水平方向加密，如樓層高度超過6m時，則按水平方向每6m設置一道斜拉鋼絲繩。
(2)拉結點在轉角范圍內和頂部處加密，即在轉角l米以內范圍按垂直方向每3.6米設一拉結點。
(3)拉結點應保證牢固，防止其移動變形。連墻桿宜靠近主節點設置，距主節點不應大于300mm。
(4)外墻裝飾階段拉結點，也須滿足上述要求，確因施工需要除去原拉結點時，必須重新補設可靠，有效的臨時拉結點，以確保外架安全可靠。
(5)連墻件構造示意圖
8、架體內封閉
(1)腳手架的架體里立桿距墻體凈距最多為300mm，如因結構設計的限制大于300mm的必須鋪設站人板，站人板設置平整牢固。
(2)腳手架施工層里立桿與建筑物之間應采用腳手片或木板進行封閉。
(3)施工層以下外架每隔3步以及底部用密目網或其他措施進行封閉。