外 墙 脚 手 架 塔 设 方 案
南京第十建筑安装工程有限公司
2004年10月31日
金基唐城02幢外脚手架搭设方案
一、工程概况
本工程由南京金基房地产开发有限公司开发建设，深圳华森建筑与工程设计有限公司设计，南京十建负责该项目的施工，江苏华宁交通工程咨询监理公司执行该项目的全过程监理，本工程共二十六层，框架剪力墙结构体系。 二、脚手架搭设总体方案的选定
针对本工程现场施工场地条件，以及业主对本工程工期的要求（工期
很紧），便于室外工程的及时开展，我项目部拟采用斜拉式双排悬挑外脚手架，自二层楼地面起开始搭设，分三次悬挑，挑梁采用工字钢，脚手架的骨架全部采用外径48MM，壁厚3.5MM的Q235焊接钢管，并在挑梁端头加钢丝绳（配以钢筋花篮螺栓拉杆）斜拉卸荷，脚手架立杆横向间距1.05M，纵向间距为1.5M，步距为1.8M，铺竹芭片作脚手板，整个脚手架体系步数为14步，并沿脚手架高度每个楼层设置连墙点，内排立杆最小距支座处0.25M，最大距支座处0.85M。计算时根据脚手架平面布置情况，考虑其整体作用取内立杆距支座处0.75M。经计算本工程需每根长度4~6米的12号热轧普通工字钢2400米, Φ15.5强度级别为1850Mpa的钢丝6×19绳芯的钢丝绳4650米.
三、脚手架的设计（计算依据《高层建筑施工手册》第4章）及工程施工图纸及脚手架平面图布置图
（1）计算脚手架搭设的允许高度。
1由步距h=1.8M、连墙点竖向间距为2.9M，横向间距为4.5M、立杆横距 ○
b=1.05M查表4-4-10可得：ФAF=48.91KN
2由b=1.05M、纵距L=1.5M脚手架铺设层数为4层查表4-4-10得 ○
NGK2=2.95KN
3由b=1.05M，L=1.5M、Qk=2.0KN/M2，考虑有2个操作层同时进行施工，所 ○
以按QK=4.0KN/M2，查表4-4-6得NQK1=8.4KN/㎡。
4 由h=1.80M，L=1.50M，查表4-4-4得NGK1=0.442KN ○
5系数KA=0.859（因为脚手架内外排立杆均采用单根钢管） ○
H =KAФAF-1.3×（1.2NGK2+1.4NQK）×h/1.2×NGK1 =0.85×48.91-1.3×（1.2×2.95+1.4×8.4）×1.8/1.2×0.442=72.37 最大允许搭设高度Hmax≦H /（1+H/100）=72.37/（1+72.37/100）=41.98m Hmax=41.98m大于脚手架搭设高度25.0m.
该工程外脚手架采用工字钢挑梁，钢丝绳斜拉卸荷。 （2） 验算架子结构的整体稳定及单杆局部稳定（考虑风压）。 经查荷载规范，本工程所处地点的基本风压值W0=0.5KN/M ①
风压标准值由《建筑荷载规范》（GBJ9-87）并根据脚手架计算有关钢管脚手架基本风压值乘以0.75调整系数。 挡风系数Φ=0.104
据规范（GBJ9-87）表6.3.1 W0.d=0.5×0.048=0.001152<0.002 取μs=1.2
立杆纵距 1.5
= =1.428查规范GBJ9-87表6-3-1得n=1
横杆纵距 1.05
2
2
2
所以： μ
STW
=0.104×1.2×（1+1）=0.2496
STW
所以：W=0.75BZμ·WO
=0.75×1×1.55×0.2469×0.5=0.145KN/m2
②
验算连墙点抗风压强度
风荷载作用对每个连墙点产生的拉力或压力： N1=1.4HA·LA·W=1.4×2.9×4.5×0.145=2.65KN 一个扣件抗滑能力设计值为6.00KN大于2.65KN
所以：安全
③验算架子整体稳定
求N值：最底部压杆轴力最大为最不利 N=1.2×(n·NGK1+NGK2)+1.4+NQK =1.2×(13×0.442+2.95)+1.4×8.40 =22.20KN 求Ф值
由b=1.05m、H1=2.9M计算λx(取H1=3.6m=2h) λx=3.6/(1.05/2)=6.86
由b=1.05m、H1=2h查表4－4－9得μ=25 所以λ 由：λ
OX
=μ·λx=25×6.86=171.5 =171.5查表4－4－7得Ф=0.241
OX
因为：立管为单根钢管，所以KA=0.85
计算高度调整系数KH，由于H=18m<25m，所以：.KH=0.8 计算作用于格构式压杆的风荷载：q q=1.4×L·W=1.4×1.5×0.1451=0.305KN/m M=qH12/8=0.305×3.62/8=0.494KN·m
N/ФA+M/bA1=22.20×103/(0.241×489×2)+0.494×106 /(1050×489×2)
=94.19+0.48=94.67N/mm2 KA·KH·F=0.85×0.8×205=139.4N/mm2>94.67N/mm2 所以：脚手架整体稳定性符合要求，安全。 ④验算单根钢管立杆的局部稳定
单根钢管最不利位置为二层楼面标高(+2.9M)处，且内立杆为最不利立杆按公式(4－4－7)验算
N1/Ф1A1+бM ≤ KA·KH·F
式中N1为最不利立杆的轴力，假设活荷载在操作层上均匀分布，因内立杆要多承担小横杆向里挑出的0.45m宽的脚手架及其上活荷载，故N1计算式如下：
内立杆
N1=0.5×1.2×n×NGK1+0.5×(1.05+0.75)×(1.2×NGK2+1.4×NQK) =0.5×1.2×13×0.442+0.5×(1.05+0.75)×(1.2×2.95+1.4×8.4)
=3.45+13.37=17.22KN 则：外立杆的轴向内力
N2=0.5×1.2×n×NKG1+0.5×1.05×(1.2×NKG2+1.4×NQK1) =0.5×1.2×13×0.442+0.5×1.05×(1.2×2.95+1.4×8.4) =3.45+8.03=11.48KW
由于λ1=h/i=1800/15.78=114，查表(4－4－7)得Φ1=0.489 由于QK=2.0KN/m2，所以бm=35N/mm2 单根钢管截面积A1=489mm2
由于计算部分为单管作立杆所以KA=0.85 KH仍然按前计算值KH=0.8
将N1、Φ1、A1、бm、KA、KH代入公式(4－4－7)
N1/Φ1·A1+бm=17.22×103/(0.489×489)+35=107.01N/mm2 KA·KH·F=0.85×0.8×205=139.4N/mm2>107.01N/mm2 所以脚手架单根钢管立杆的局部稳定性符合要求，安全。 （3）斜拉钢丝绳卸荷设计与计算
斜拉钢丝绳吊点水平间距为一个立杆纵距L=1.5m， ∑M=0， a=1.53KN
P×1.53－11.48×1.8－17.22×0.75=0
P=21.95KN
钢丝绳所承受拉力P=21.95KN KPx/α=6×21.95/0.85=154.94KN 选用Φ15.5强度级别为1850Mpa的钢
丝6×19绳芯1钢丝绳
钢丝绳屈服负荷Pg=165.5KN>154.94KN
钢丝绳夹：每根斜拉钢丝绳上扣3只Φ16钢丝绳夹
（4）工程结构上的预埋吊环
吊环埋入深度不少于30d且与结构的主筋焊接或绑扎，吊环按两个载面计算，吊环拉力不大于50N/MM2，吊环钢筋面积：
Ag=P/×fy=21.95×103/2×50=219.5MM2 选用Ф12钢筋作吊环Ag=226MM2 >219.5MM2 所以：安全
（5）验算吊点处抗滑承载力
吊点处工字钢预埋在工程结构梁上，抗滑移不需经验算能满足要求。 （6）验算悬挑脚手架工字钢挑梁的强度与变形，小横杆间距为1.50M。 工字钢挑梁计算
N1、N2与计算斜拉钢丝绳数据一致 ∑MA=0，RB×1.8-17.22×1.05=0 RB=10.05KN
Mmax=10.05×0.75=7.54KN·M 验算工字钢的抗弯强度 Mmax/Wn≤fy
选用Q235钢工字钢屈服强度为fy=215MM2 Wn=Mmax/fy=7.54×106/215=35070MM3≈35.1CM3 以WX为截面抵抗拒
则选择12号工字钢（b=68MM）作为悬挑斜撑脚手架的挑梁。 四、脚手架选材 （1） 钢管
采用外径48MM，壁厚3.5MM的3号Q235焊接钢管，纵向水平管（大横杆）的钢管长度一般为4-6M，横向水平杆（小横杆）一般为1.6-2.3M长，钢管应刷防锈漆。 （2） 扣件
扣件一般应符合《可锻铸铁分类及技术条件》（GB978-67）的规定，用机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造，而扣件的附件（T行螺栓螺母垫圈）所采用的材料应符合《普通碳素结构钢技术要求》（GB700-79）中A3钢的规定，螺丝螺纹垫圈等均要符合技术要求，扣件不能有裂纹、气孔、疏松及砂眼等铸造缺陷，扣件与钢管的贴合面要接触良好，扣件夹紧钢管时开口处的最大距离要小于5MM，扣件采用直角扣件、旋转扣件、对接口件配合使用。 (3) 脚手板
在小横杆中部加设两根钢管肋，再用竹芭片铺平绑扎限位牢靠。 五、搭设钢管脚手架的构造要求
A、 基础要求
（1） 在大横杆与立杆的交点处必须设置小横杆并与大横杆卡牢，立杆下应
有底座和垫板，整个架子沿竖向每段（<3.6M）设置一个连墙点横向每4.5M设置一个连墙点，以保证整个脚手架成为一个稳固结构。 （2） 外脚手架搭设时沿建筑物四周连续封闭搭设。
（3） 脚手架搭设应满足工人操作，材料堆放及运输等使用要求，并要保证
搭设和周转脚手板的操作安全方便。
（4） 脚手架与主体结构的连接采用刚性连接连墙点布置间距同A（1）条
要求，当脚手架与连墙点连结时必须待梁柱砼达到一定强度，一般不低于15N/MM2。 B、 脚手架支撑的设置
脚手架纵向支撑应在脚手架外侧，沿高度由下向上连续设置，沿墙沿长
度也连续设置，纵向支撑宽度宜为3-5个立杆纵距，斜杆与地面夹角宜在45º-60º范围内，纵向支撑应用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢，连结点距脚手架节点不大于200MM，纵向支撑钢管接长管宜采用对接扣件对接连接，采用搭接长度不小于400MM并用两只旋转扣件扣牢。
C、 构造要求
脚手架立杆接头必须采用对接扣件连接，相邻两立杆接头应错开500MM，且不在同一步内，纵向水平杆接长必须采用对接扣件连接，上下相邻两根纵向水平杆的接头应错开不小于500MM，同一步内外两根纵向水平管的接头应错开，并不在同一跨内。
脚手架操作层必须有180MM高的挡脚板和高度1.2M的护身栏杆（两道水平钢管紧贴外栏杆内侧用扣件扣牢）。
脚手架遇有施工洞，需通行的建筑物门洞口，门洞口抽取一根立杆在脚手架内外两侧按下图设置人字形斜杆。
脚手架搭设的质量要求：
（1） 立杆垂直度偏差纵向偏差不大于H/200，且不大于100MM
横向偏差不大于H/400，且不大于50MM
（2） 纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300，且不大于20MM，横
向水平杆水平偏差不大于10MM。
（3） 脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20MM，立杆纵向偏差不大于
50MM。
（4） 扣件紧固力宜在45-55N·M范围内，不得低于45N·M或高于
66N·M 。
（5） 连墙点的数量设置要正确，连接牢固无松动现象。
（6） 脚手架外迎面立杆内侧满挂密目安全网，每步设防护栏杆。 悬挑式脚手架悬挑钢梁底座及钢丝绳斜拉卸荷大样：
六、高层建筑钢管脚手架拆除注意事项：
（1） 拆除脚手架必须有拆除方案，并认真向操作人员进行安全技术交
底，拆除时应设警戒区设置明显标志并有专人警戒。
（2） 拆除顺序自上而下进行，不能上下同时作业。连墙点必须与脚手
架同步拆除。一般不允许分段分立面拆除，如因施工需要必须段粉立面拆除时，应在暂部拆除的两端加设连墙点和横向水平支撑，拆下的扣件和配件应及时运至地面严禁高空抛掷。
脚手架防雷措施
本工程为圆型结构，防雷措施在该建筑物四角处用10号钢筋焊在脚手架立杆上，钢筋锚入地下。 剪刀撑
1、剪刀撑的接长采用搭接，搭接长度不应小于1米，应采用不小于2个旋转扣件固定。
2、剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的小杆上的伸出端或立杆上，且不小于三只扣件。
3、剪刀撑应姑且着脚手架的增高同步搭设，若底层斜杆下端必须支承在垫块或垫板上。
4、脚手架每6根立杆设一组剪刀撑，剪刀撑必须撑到外架顶端。 脚手架细部处理
1、脚手架和墙体间的空隙
脚手架和墙体之间的间隙不少于30cm且应铺设木板，每隔2步铺一道隔离层，不得有空头板。
2、脚手架与主体结构的连接
脚手架与主体结构采用刚性连接，有Φ16钢筋预埋于结构外围梁内，待梁砼强度达到一定强度（大于15N/mm）时与脚手架进行可靠的连接或留洞用钢管对拉。 3、脚手架的接地
脚手架的接地设置在建筑物四周或每隔30米距离，接地用的地极采用三根L50*5的角钢。L=1500MM，埋入地下，接地用的地极用一根40*4的镀锌扁钢引出与脚手架连接。其接地电阻不得大于10Ω。 4、脚手架的断开
在此断口及门洞处的两侧有采用双立柱，并增加与建筑物结构的连接，在断口部设置剪刀撑，保证端头的安全。
5、拉结件
1、所有拉接点随着楼层增高设置，随时连接，此有保证架体的稳固平方向每隔6米设一拉结点，顶部大转角处加密，且上下错开布置。
2、当搭至有刚性结点的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。
3、当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭完后方可根据清况拆除。 6、扫地杆
脚手架必须设置纵、横向扫地杆，纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200MM处的立杆上，横向扫地也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容