山西农大悬挑双排外架施工方案.doc

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山西农大棚户区改造工程B3住宅楼

外脚手架施工方案

文件编号：
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审 批

审 核：

编 制：

山西四建集团有限公司
山西农大B3住宅楼项目部
二零一二年六月二十七日

目 录

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山西农大棚户区改造工程B3住宅楼

外脚手架施工方案

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审 批

审 核：

编 制：

山西四建集团有限公司
山西农大B3住宅楼项目部
二零一二年六月二十七日

目 录

一、编制依据
二、工程概况
三、外脚手架设计方案
四、施工准备
五、脚手架搭设要点
六、脚手架具体布置及构造要求
七、质量保证措施
八、安全管理措施
附后：脚手架计算书

一、编制依据
1.1、施工图纸与山西省建筑工程施工安全操作规程
1.2、《建筑安装工程安全操作规程》
1.3、《建筑施工脚手架实用手册》
1.4、《架子工安全技术操作规程》
1.5、《建设施工安全检查标准》（JGJ59-99）
二、工程概况
本工程为山西农业大学棚户区改造B3住宅楼工程，位于山西农业大学家属院内，总长35.2m、宽19.2m，建筑高度为42.1m，总建筑面积6253.6m2。结构形式为剪力墙结构，地下一层，地上十二层。地下一层为储藏室、消防水泵房、消防控制室、配电室，一～十二层为住宅，屋顶设水箱间、电梯机房。
室内外高差0.9m。地下室层高为2.8m，一～十二层为3.0m，水箱间夹层1.5m，水箱间、电梯机房为3.9m。
三、外脚手架设计方案
3.1、方案选择
本工程一层顶板以下施工采用落地式单排脚手架，架体高度为7.5m，一层顶板以上采用工字钢悬挑双排外脚手架，悬挑外架采用16#工字钢、Φ48×3.5mm钢管、扣件、安全网、钢丝绳等材料进行搭设。悬挑外架共挑2次完成，第一次悬挑从一层顶板上开始悬挑五层，2－6层，高度为15m；第二次悬挑从七层顶板开始悬挑六层，7－12层，高度为18m。阳台采用单排防护架，并且也为6层从阳台处悬挑一次（详见附图），屋顶电梯机房与水箱间施工也采用落地式单排脚手架。外挑脚手架应考虑塔吊附墙、施工电梯位置、卸料平台位置，在搭设时应提前预留位置、统筹考虑。
3.2、基本要求
扣件式钢管脚手架，是施工用的临时结构，它要求受施工过程中垂直水平力，直接影响施工作业的便利和安全进行，因此脚手架必须有足够的承载力，刚度和稳定性。在施工中受到各种正常荷载不发生失稳倒塌，不超过结构的容许强度，变形倾斜，摇晃或扭曲现象，以确保安全。
3.3、设计基本参数
3.3.1落地式单排脚手架：立杆纵距1.5m，水平杆步距1.5m，连墙杆按照二步三跨梅花状设置，剪刀撑在架体两端及中间自下而上连续布置，水平宽度为四跨，垂直高度为四步与水平夹角在45～60度之间。此部分架体待二层以上悬挑架搭设以后拆除。
3.3.2型钢悬挑式单排脚手架：立杆纵距1.5m，水平杆步距1.5m，拉结杆按照二步三跨梅花状布置，剪刀撑在架体两端及中间自下而上连续布置，水平宽度为四跨，垂直高度为四步，与水平夹角在45～60度之间。
3.3.3型钢悬挑式双排脚手架：
3.3脚手架设计计算书附后
四、施工准备：
4.1、作业面
上部采用悬挑用16#工字钢,圆钢预埋件已按要求埋设完成.
4.2、材料供应
4.2.1钢管采用Φ48mm,壁厚3.0mm焊接钢管;
4.2.2直角、旋转、对接扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷，扣件与钢管的接触良好；
4.2.3脚手板采用木脚手板，50*4000mm。
4.2.4立面安全网采用1000目绿色密目网，水平兜网采用大眼网，网的强度、耐火性均应符合国家规范要求。
4.2.5所有材料根据进度提前一个施工层进入现场。
4.3施工手续及证件
所有架子工必须操有特种作业操作证,接受相应三级安全教育等准许施工证件。
4.3.1人员培训、教育
架子工进场必须进行三级安全教育和相应考核；必须参加经理部组织的教育，必须建立班前会，并有记录。
4.3.2查看图纸与现场
施工前仔细查阅图纸和现场，作到搭设脚手架前心中有数。
4.4、劳动力计划：
序 号
工 种
人 数
备 注
1
架 子 工
10

2
杂 工
5

五、搭设要点：
5.1搭设原则：应是从下到上、分步分层搭设、分步分层固定、分步分层校正、拦杆、防护网同步搭设、分段验收的原则。
5.2搭设步骤：
悬挑脚手架搭设步骤：熟悉方案和图纸——现场放线，确定固定悬挑工字钢的预埋铁件的位置—— 铁件预埋—悬挑工字钢的制作、焊接立杆限位钢筋及钢丝绳防滑钢筋头——根据外伸尺寸安装和固定工字钢——在工字钢上安装立杆、纵横水平杆和扫地杆等——安装立杆、纵横向水平杆和扫地杆（3跨）——向两侧延伸——当搭至3步高或到楼层时用连墙件将架体与建筑物可靠固定——及时校正垂直度——同步安装栏杆和安全网、剪刀撑——每增搭高10-13m时分段检验——达设计高度后封顶检验。
5.3配合进度：必须配合施工进度进行搭设，确保至少超出施工作业面一步，且一次搭设不应超过相邻连墙件以上2步。
5.4及时校正：每搭完一步脚手架后，应按规范规定及时校正步距、纵距、横距、及立杆垂直度，以避免积重难返。
5.5位置要正确：悬挑工字钢的预埋铁件的位置，悬挑工字钢焊接立杆限位钢筋头准确放在定位线上。
5.6及时设置连墙件：当架体搭至连墙件构造点时，在搭完该处立杆、纵横向水平杆后，应立即设置连墙件，使用中严禁拆除。
5.7主节点：此处设置纵、横向水平杆各一根，用直角扣件固定，在脚手架使用期间，主节点的纵、横向水平杆和纵、横向扫地杆严禁拆除。
5.8稳定措施：当架体施工作业层超过连墙体2步时，应采取临时稳定措施，直至上一层连墙体搭完后方可根据情况拆除。
5.9同步搭设：剪刀撑、斜撑均应随立杆纵横向水平杆同步搭设。
5.10栏杆档脚板：应设置在立杆内侧，设置高180mm每隔二个楼层设置一道。
5.11脚手板：该工程采用木脚手板，可按步距隔层满铺。并用14#铅丝将木脚手板固定在纵向水平杆上。
5.12安全密目网: 脚手架分层分段搭好后， 即可连续搭设安全密目网，用18# 铅丝将密目网上下固定在纵向水平杆上，不可遗漏。
六、脚手架具体布置及构造要求
6.1吊环制作
一级Φ16钢筋下料成每段1.1m长加工成“Ω”型钢筋吊环，在浇注顶板砼时进行预埋并与板筋焊接（长度≥5d，详见下图）。

6.2预埋预留洞
在挑架悬挑层楼地面上向外挑工字钢，外挑长度为1.0m，楼地面上预埋Φ16钢筋吊环2个，间距为0.5米，且距离工字钢顶端200㎜，并在工字钢穿过墙体的相应位置上预留150mm（宽）×200mm(高)的洞，具体见下图。

每6层挑架中脚手板除最底部全封闭设置一层外，还需设置两层，一层为施工操作层，一层为防护层；并在其高度中间位置设置大眼网（1.5m×6m标准网）及架子外侧面满挂密目网，大眼网、密目网用专用绑绳与脚手架绑扎牢固，以免抛物下落。
6.3安装工字钢：
工字钢梁按照脚手架立杆纵距的间距布置，从预留洞处穿出外墙，让Ф16钢筋环与工字钢套接。卡环、预留洞与工字钢梁之间隙用木楔楔紧。
6.4立杆
立杆上的对接扣件应交错布置，相邻跨的立杆接头位置应错开布置在不同的步距内且各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。立杆的垂直偏差不大于架高的1/200，且不大于50mm。立杆与大横杆应用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏，其顶端应高于操作面1.5m。开始搭设立柱时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。当搭至有连墙件的构造层时，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。
6.5扫地杆及大横杆
在脚手架立杆底端之上200mm设扫地杆一道，大横杆设置在立柱内侧，用直角扣件与立柱扣紧。大横杆对接接头应交错布置，不应设在同步同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，避免设在水平杆的跨中，大横杆步距为1500mm。大横杆水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250，且不大于50mm。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、外角柱固定。双排脚手架的横向水平杆靠墙一端至墙装饰面的距离不应大于200mm。
6.6小横杆
小横杆设置在大横杆之上，用十字扣件与大横杆连接。且在大横杆和立杆交接处必须设置，在什么情况下均不能取消。脚手板交接处设置两道，保证脚手板探出尺寸在130mm-150mm。小横杆伸出外侧大横杆边长度不小于100mm，靠近建筑物挑出300mm。
6.7连墙点设置
连墙杆连接方式详见下图，连墙杆距下部扫地杆1.5m处开始设置，横向间距不大于4.5米（3跨），竖向间距不大于3m（两步），连墙杆利用钢管与砼墙（预留洞）建立刚性连接。连墙件须靠近主节点呈水平并垂直于墙面设置，偏离主节点距离不大于300mm，不准向上倾斜，下倾角度不超过15°。

墙与洞口刚性连接 刚顶柔拉连接件（利用螺栓孔）
6.8剪刀撑设置
35m以下中间隔12—15m设置一道剪刀撑,剪刀撑沿外脚手架外立面整个长度和高度上连续设置，接头处用三个旋转扣件搭接，接头长度不小于500mm。一道剪刀撑连接3—4立杆，从两端转角处开始。剪刀撑与地面夹角在45°～60°之间。剪刀撑两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧，中间设2-4个结点与架子立杆或大横杆扣紧，连接点的中心距主节点的距离不大于100 mm。
6.9脚手板
应采用50厚木板铺满、铺稳、靠墙一侧离墙面距离不应大于150mm。脚手板的探头应采用直径3.2mm（10#）的镀锌铁丝固定在支撑杆上。脚手板接头缝隙不能大于50mm。脚手板对接平铺在三根小横杆上，接头处必须设2根小横杆，脚手板外伸长度130-150mm，作业层端部脚手板外伸长度150mm，（如下图）并将脚手板相互之间用8#铅丝与小横杆连接固定，以防倾翻。操作层脚手板外侧增设一道挡脚板。

66.10护栏和挡脚板:在铺脚手板的层面上必须设两道护栏和挡脚板，上栏高度1.5m，下栏高度为0.8米。挡脚板、栏杆应搭设在外排立柱的内侧。挡脚板为脚手板立放，高度为200～300mm。
6.11阳台处单排脚手架
阳台处搭设单层防护架，防护架采用斜撑支在墙体角部，和阳台抱角拉结连成整体，阳台抱角水平杆也和防护架连成整体，并在竖向上每隔一层设置一处图示支撑。

七、质量保证措施：
7.1、材料要求
7.1.1杆件：钢管采用普通Φ48×3.5焊管，钢管端部切口应平整。严禁使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管。
7.1.2脚手架连接件：应使用与钢管管径相配合的、符合标准的可煅铸铁扣件，严禁使用加工不合格、锈蚀和有裂纹的扣件。
7.1.3脚手板：定型脚手板应符合设计要求，表面应有防滑、防积水构造。
7.1.4型钢、钢丝绳、螺栓、钢筋吊环：
（1）材质、规定和产品质量应符合设计和相应标准的规定。
（2）钢丝绳、吊索以及用于悬挂用途的杆配件和材料的准用和报废均应遵守对吊具和索具的规定。
（3）严禁使用加工不合格、有显著变形、锈蚀、裂缝的型钢、钢丝绳、螺栓、吊环和扣件。
7.2、脚手架搭设质量的检查验收规定
外挑双排脚手架搭设好后，组织相关人员进行检查、验收合格后方可使用。
7.2.1脚手架的验收标准：
（1）构架结构要符合前述的规定和设计要求，个别部位尺寸变化应在可调整的范围内。
（2）结点要连接可靠，扣件的拧紧程度为40～65Nm，8#铁丝十字交叉应拧紧两圈后箍紧，对接扣件开口应朝上或朝内安装。
（3）立杆垂直度：应按架高的1/400～1/600，且同时控制其最大垂直偏差不大于75mm；横杆水平偏差≤1/300，且全架长的水平偏差不大于50mm。
（4）整个架体内在各楼层处均满铺一层脚手板，外侧做18cm高挡脚板，要求涂刷45度倾斜的黄黑间隔油漆予以标示。在施工操作层下设置随层防护水平安全网。作业层铺板、安全防护措施应符合前述规定。
7.2.2脚手架的验收和日常检查按下列规定进行，检查合格后，方允许投入使用（如有特殊情况停用）。
（1）搭设完毕后；
（2）施工途中停止使用15天，在重新使用之前应进行复查；
（3）在遭受大风、暴雨等强力因素作用之后，应进行检查。
7.2.3脚手架的使用规定：
（1）作业层每1m2架面上实用的施工荷载（人员、材料和机具重量）不得超过以下的规定值：施工荷载（人员、材料和机具重量）：300公斤；砂浆和容器重：150公斤；施工设备重：100公斤；使用人力在架子上搬运和安装的构件自重：250公斤。
（2）在架面上堆放的材料应码放整齐稳固，不得影响施工操作和人员通行。严禁上架人员在架面奔跑、退行。
（3）作业人员在架上的最大作业高度应可进行正常操作。
（4）在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本杆件、整体杆件、连接紧固件和连墙件。确因临时需要拆除时，必须经技术主管人员同意，采取相应措施，并在作业完毕后，及时予以修复。
（5）工人在架上作业时，应注意自我安全保护和他人安全，避免发生碰撞、闪失和落物。严禁在架上嬉戏和坐在栏杆上或躺卧。
（6）钢管必须除锈，油漆面层应做到不起泡、不掉皮、不流坠，色质分明。
7.2.4拆除
7.2.4.1拆除前必须完成以下准备工作：
（1）全面检查脚手架的扣件连接、连墙杆、支撑体系是否符合安全要求。
（2）根据检查结果，补充完善设计中的拆除顺序，经主管部门批准后方可实施，并设置警戒区，派专人看守。
（3）拆除安全技术措施应由单位工程负责人逐级进行技术交底。
（4）清除脚手架上杂物及地面障碍物。
7.2.4.2拆除应符合以下要求：
（1）拆除顺序应逐层由上而下进行，严禁上下同时作业。
（2）所有连墙件应随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如果高差大于2步，应增设连墙件加固。
（3）当脚手架拆至下部最后一根立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭临时加固支撑，后拆连墙件，以保证拆除安全顺利进行。
7.2.4.3卸料应符合以下要求：
（1）各构配件必须及时分段集中运至地面，严禁抛仍。
（2）运至地面的构配件应按要求立即检查、整修和保养，并按品种规格随时码堆存放，置于干燥通风处，防止锈蚀。
八、安全管理措施
8.1人员要求
1、脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考试合格的熟练专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可上岗作业。2、脚手架的搭设人员必须戴安全帽、安全带，穿防滑鞋等。
8.2搭设阶段
8.2.1脚手架的构配件质量按规定进行检验，合格后方可使用。
8.2.2脚手架搭设应按下列阶段进行质量检查，发现问题应及时校正。
（1）基础完工后及脚手架搭设前；
（2）操作层上施工荷载前；
（3）每搭设完10m高度后；
（4）达到设计高度后。
8.2.3脚手架在搭设时，下方应设警戒区，并排专人看守。搭设质量必须经检查验收合格后方能投入使用。
8.3使用阶段
8.3.1操作层上的施工荷载每平方米300Kg，不得超载。不得将模板支撑、缆风绳、泵送砼及砂浆的运输管等固定在脚手架上，严禁任意悬挂超重设备。
8.3.2六级或六级以上大风和雾、雪天应停止脚手架作业，雨、雪后上架操作应有防滑措施，应扫除积雪。
8.3.3应设专人负责对脚手架进行经常检查和维修。
（1）在大雨或六级以上大风后必须对脚手架进行检查。
（2）检查维修项目
①各节点处杆件的安装，连墙件、支撑、门洞口的构造是否符合设计要求。
②底座是否松动，立柱是否悬空。
③扣件螺栓是否松动。
④安全防护措施是否符合要求。
⑤脚手板完好情况。
8.3.4脚手架使用期间严禁任意拆除下列杆件。
①主节点处的纵、横向扫地杆；②连墙件；③支撑；④栏杆、挡脚板。
要拆除以上任一杆件均应采取安全措施，并报主管部门批准后方可实施。
8.3.5搭设的双排脚手架于外排钢管内侧满挂密目安全网，以防坠物伤人。
8.3.6在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
8.3.7工地临时用电线路的架设及脚手架接地，避雷措施等应按国家规定标准《施工现场临时用电安全技术规范》有关规定执行，并由电专业明确接地防雷措施。
8.4拆除阶段
8.4.1拆卸作业前，方案编制人员和专职安全员必须按专项施工方案和安全技术措施的要求对参加拆卸人员进行安全技术书面交底，并履行签字手续。
8.4.2拆除脚手架前应全面检查脚手架的扣件、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求，同时应清除脚手架上的杂物及影响拆卸作业的障碍物。
8.4.3拆卸作业时，应设置警戒区，严禁无关人员进入施工现场。施工现场应当设置负责统一指挥的人员和专职监护的人员。作业人员应严格执行施工方案及有关安全技术规定。
8.4.4拆卸时应有可靠的防止人员与物料坠落的措施。拆除杆件及构配件均应逐层向下传递，严禁抛掷物料。
8.4.5拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业。
8.4.6拆除脚手架时连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架。
8.4.7当脚手架采取分段、分立面拆除时，事先应确定技术方案，对不拆除的脚手架两端，事先必须采取必要的加固措施。
8.5安全防护措施
8.5.1分层施工的楼梯中和梯段边，必须安装临时护栏。
8.5.2各种垂直运输卸料平台，除两侧设防护栏杆外，平台口还需要设置活动防护栏杆。不得与悬挑脚手架有任何相连.
8.5.3悬挑式外脚手架必须从第一步开始向上围护封闭严密。在密目网封闭围护的脚手架最底端必须满铺木架板封闭严密，防止杂物落下，在整个施工期间不得拆除。
8.5.4防护栏杆应由上下两道横杆及栏杆柱组成，上杆离木脚手板高度为1.2m，下杆离木脚手板高度为0.6m。防护栏杆必须自上而下用安全立网封闭，并在栏杆下面设置高180mm的档脚板，每隔二个楼层设置一道。
8.5.5脚手架靠外侧部有密目网封闭，为增加安全，防止高坠，要求在工字钢下面采用双层安全平网进行封闭（大眼网、密目网），平网竖向间距不大于10M，在外架与建筑物间空隙每层用大眼网分层隔离。
8.5.6进入建筑物的通道及人员密集处应按照公司文明施工标准要求搭设安全通道及防护棚。
8.5.7基坑周边、尚无外脚手的屋面、楼层周边及水箱周边等都必须设置防护栏杆。

脚手架计算书
1、受荷情况
采用Φ48×3.5钢管和扣件等构成的脚手架，主杆大横杆是主要受力构件，剪刀撑和连墙杆是保证脚手架整体强度和稳定性的杆件，其中连墙杆还要承受风荷载，扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件。
2、力学计算
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
计算的脚手架为单排脚手架，搭设高度为18m，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.5m，步距1.5m。采用的钢管类型为Φ48×3.5。连墙杆采用2步3跨，竖向间距3.0m，水平间距4.5m。悬挑水平钢梁采用16#工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.0m，建筑物内锚固段长度2.0m。悬挑水平钢梁采用楼板内16的圆钢预埋环固定（两点），角部及楼梯间悬挑钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物0.9m，拉结角度为72度。
（1）大横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算。
荷载值计算
大横杆的自重标准值 P1=0.038N/m
脚手板的荷载标准值 P1=0.35×0.9×1.5/3=0.157kN
活荷载标准值 Q=3.0×0.9×1.5/3=1.350kN
荷载的计算值 P=(1.2×0.038+1.2×0.157+1.4×1.350)/2=1.062kN

大横杆计算简图
抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩，计算公式如下：

集中荷载最大弯矩计算公式如下：

M=0.08×(1.2×0.038)×1.52+0.267×1.062×1.5=0.453kN.m
大横杆计算强度值：
=0.453×106/4491.0=102.51N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！
挠度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度，计算公式如下：

集中荷载最大挠度计算公式如下：

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：
V1=0.677×0.038×15004/(100×2.06×105×107780)=0.06mm
集中荷载标准值P=0.038+0.157+1.350=1.545kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1.883×1545×1500 3/(100×2.060×105×107780)=4.21mm
最大挠度之和：
V=V1+V2=4.27mm
大横杆的最大挠度小于1500 /150=10mm，满足要求！
（3）扣件抗滑力的计算
纵向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5)：
R ≤ Rc
其中 Rc — 扣件抗滑承载力设计值，取8.0kN；
R — 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.038×1.5=0.025kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.9×1.5/2=0.236kN
活荷载标准值 Q=3.0×0.9×1.5/2=2.025kN
荷载的计算值 R=1.2×0.025+1.2×0.236+1.4×2.025=3.15kN
3.15kN＜8.0kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！
（4）脚手架荷载标准值
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容：
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)，本工程取0.1195。
NG1 = 0.120×20=2.400kN
脚手板的自重标准值(kN/m2)，本工程采用木架板，标准值为0.35。
NG2 = 0.350×5×1.5×(0.9+0.250)/2=1.509kN
栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)，本例采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14。
NG3 = 0.140×1.5×5=1.050kN
吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)，标准值为0.005。
NG4 = 0.005×1.5×20=0.150kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.109kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和取值。
经计算得到，活荷载标准值NQ=3×0.9 =2.7kN
风荷载标准值应按照以下公式计算：

其中 Wo — 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：Wo = 0.350
Uz — 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz = 0.740
Us — 风荷载体型系数：Us = 1.130
经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.350×0.740×1.130 = 0.205kN/m2
考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式：
N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：
N = 1.2×5.109+0.85×1.4×2.025=8.541kN
不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式：
N = 1.2NG + 1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：
N = 1.2×5.109+1.4×2.025=8.966kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式
Mw = 0.85×1.4Wklah2/10
其中 Wk — 风荷载标准值(kN/m2)；
la — 立杆的纵距 (m)；
h — 步距 (m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩 ：
Mw=0.85×1.4×0.205×1.5×1.8×1.8/10=0.119kN.m
（5）立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算：

其中 N — 立杆的轴心压力设计值，N=8.966kN；
i — 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
k — 计算长度附加系数，取1.155；
u — 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.5；
lo — 计算长度 (m)，由公式 lo = kuh 确定，lo=1.155×1.5×1.8=3.119m；
A — 立杆净截面面积，A=4.239cm2；
W — 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=4.491cm3；
— 长细比，为3119/16=195；
— 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i的结果查表得到为0.268；
— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =8966/(0.27×424)=78.319N/mm2；
[f] — 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f]，满足要求！
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算：

其中 N — 立杆的轴心压力设计值，N=8.541kN；
i — 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
k — 计算长度附加系数，取1.155；
u — 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.5；
lo — 计算长度 (m)，由公式 lo = kuh 确定，
lo=1.155×1.5×1.80=3.119m；
A—立杆净截面面积，A=4.239cm2；
W—立杆净截面模量(抵抗矩)，W=4.491cm3；
—由长细比，为3119/16=195；
—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i 的结果查表得到0.268；
MW—计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩MW=0.119kN.m；
—钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =8541/(0.27×424)+119000/4491=101.104N/mm2；
[f] — 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f]，满足要求！
（6）连墙杆的计算
连墙杆的轴向力计算值应按照下式计算：
Nl = Nlw + No
其中 Nlw — 风荷载产生的连墙杆轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：
Nlw = 1.4 × Wk × Aw
Wk — 风荷载标准值，Wk = 0.205kN/m2；
Aw — 每个连墙杆的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.0×4.5 = 13.5m2
No — 连墙杆约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.0
经计算得到 Nlw = 3.875kN，连墙杆轴向力计算值 Nl = 8.875kN
连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]
其中 — 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比
l/i=35.00/1.60的结果查表得到=0.94；
A = 4.24cm2；[f] = 205.00N/mm2。
经过计算得到 Nf = 81.705kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求！
连墙杆采用扣件与墙体连接。
经过计算得到 Nl = 8.875kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!故在此处的扣件增加为双扣件。
（7）悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照悬挑梁计算（端部斜拉钢丝绳计算时仅做保护措施考虑）。本工程中，脚手架距离墙体850mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4，截面抵抗矩W = 141.00cm3，截面积A = 26.10cm2。
脚手架集中荷载 P=8.966kN
水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m
悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到：

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
各支座对支撑梁的支撑反力分别为：
Rb=24.503kN，Rc= -5.646kN
最大弯矩 mmax=12.748kN.m
抗弯计算强度F =M/1.05W+N/A
=12.748×106/(1.05×141000.0)+24.503×1000/2610.0=95.494N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2，满足要求！
（8）悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16#工字钢，计算公式如下

其中 b — 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到： b=2.00
由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值b'=1.07-0.282/b=0.929
计算强度=12.748×106/(0.929×141000.00)=97.321N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算 < [f]，满足要求！

（二）设计计算
根据外挑脚手架设计方案，挑架高度分别为15米、18米，取其最大值为18米。
（1）基本数据：
排距lb=1.05m 柱距l=1.5m 步距h=1.5m 连墙件水平间距L1=4.5m 竖向间距H1 =3m
斜向支撑水平投影长度Lb=6m（四跨） 竖向投影长度Hb=8.7m（六步钢管自重38.4N/m、直角扣件13.5N/个 对接扣件18.5 N/个 旋转扣件14.5 N/个）
（2）脚手架自重产生的轴心压力标准值：
N1=n1NGK1+ NGK2=15×0.411+1.715=7.88 KN
n1=16.8÷1.5=15； NGK1=0.411KN； NGK2=1.715KN
n1—脚手架的步距数；
NGK1—脚手架自重产生的轴力，高为一步距，宽为一个纵距的脚手架《计算手册》
NGK2—脚手架附件及物品重产生的轴力，一个纵距脚手架的附件及物品重
（3）脚手架活荷载产生的轴心压力；根据施工活荷载4.0KN/m2 (施工层为两层)
NQK=8.4 KN《计算手册》

（4）风荷载： =0.70βzμzμstwω0

其中，ω0——基本风压值，大同市取0.35KN/m2×1.2

βz——风振系数，取1.0。

μz——风压高度变化系数，当为最高处100米时，取μz100=2.09；当为最低处

10时，取μz10=1.00。

μstw——风压体型系数，查表得0.2496。

∴ =0.70×1×2.09×0.2496×0.35×1.2=0.153(KN/m2)

1）作用于立柱的风线荷载标准值qwk：
2）qwk=ωk×La＝0.153×4.5=0.688 La—连墙件水平间距
3）风荷载产生的最大弯矩W：Mw=qQKH12/8=0.688×9÷8=0.774KN.m
H1—连墙点竖向间距
根据以上计算结果说明，风荷载产生的压力在100m高度处最大，10m高度处的风荷载产生压力应力最小，因采用的外挑脚手架循环翻架，故脚手架结构自重、荷载产生的轴压力均相等，根据以上分析，只需验算顶层立柱的稳定性。
（5）格构式压杆稳定性验算（格构式压杆：由内外排立杆及横向水平杆组成,立杆约束为连墙件）根据钢管采用φ48×3.5，钢材Q235，排距=1.05m，连墙件间距=3m，4.5m（3跨立杆）。
立柱截面积 cm2
钢材抗压强度设计值ƒc=205N/mm2
立柱计算长细比系数1.50
立柱长细比：1×300/1.58=142 α=0.34
N/αA+M/b1A1=21.22÷0.34÷0.000978+0.744÷1÷0.000489＜KAKHf
N=1.2 N1+1.4 NQK=1.2×7.88+1.4×8.4=21.22KN 为格构式压杆的轴压力。
A—脚手架内外排立杆的毛截面积
b1--截面系数取1m；A1—内排或外排的单立杆危险截面的毛截面积
KA与立杆截面有关的调整系数取0.85
KH与脚手架高度有关的调整系数取0.8
双排脚手架单立杆稳定性验算(立杆约束为大横杆)：
单立杆稳定性最不利的立杆为每次悬挑的最下面一步立杆且为操作层。
N1/a1A1 +Qm=7.4÷0.625÷0.000489+3500＜KAKHf(满足要求)
N1=0.5×1.2×15×0.411+0.5×(1.2×1.715+1.4×4)
=3.7+3.7=7.4KN ( 不考虑风载时由N计算的内排或外排计算截面的轴心压力)
A1=4.89 cm2(内立杆毛截面积)
立柱长细比=1500/15.78=95 a1=0.625稳定系数
Qm操作处水平杆对立杆偏心传力产生的附加应力（施工荷载为2.0KN/m2，取35N/m