武汉市建筑工程综合项目施工附着式升降脚手架安全关键技术要求.doc

武汉市建筑施工附着式升降脚手架
安全技术要求

一、附着式升降脚手架安全专题方案编制内容应符合以下要求：
（一）工程概况
1、工程总体概况，分项工程概况，架体附着处构筑物结构情况，项目周围环境情况
2、附着式升降脚手架施工平面部署情况，构筑物对架体立面部署特殊要求情况
（二）编制依据
现行相关法规、行政文件、技术标准、规范及图纸、施工组织设计等。
　（三）施工计划
分项工程施工进度计划、附着式升降脚手架工程配合施工进度计划，架体搭设材料和设备进场程序计划。
　（四）附着式升降脚手架施工工艺技术
1、 施工过程中危险源辨识和分析
2、 工艺参数
3、 搭设和升降前后和使用中检验验收要求
4、 支撑和附着件预埋形式和要求
（五）附着式升降脚手架施工安全确保方法
1、建立安全施工组织保障体系，制订、落实施工人员安全生产培训、教育制度，明确参建各方安全职责
2、搭设、安装、使用、升降、拆除技术方法
3、制订升降和使用施工过程中事故应抢救援预案
4、非标构配件使用部位和特殊部位架体搭设、升降、拆除安全技术方法和安全管理方法。
5、使用过程中，定时维护保养计划
（六）劳动力计划：
专职安全生产管理人员、特种作业人员等。
（七）季节性施工安全技术要求
（八）计算书：
附着支撑结构验算，支承附着式升降脚手架建筑结构构件验算
（九）相关图示：
机位部署平面图、架体结构立面图、架体关键部位安装方法图；架体特殊部位加强方法示图、电气或液压控制系统原理图等。
（十）其它须在方案中明确事项。
二、附着式升降脚手架搭设和使用应实施《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》）（JGJ202-）,同时还应符合下列要求：
（一）结构结构尺寸应符合以下要求：
1、架体高度不应大于5倍楼层高，且不得大于18 m。
2、架体宽度不应大于1.2m；
3、直线部署架体支承跨度不应大于6.5m；折线部署只许可一跨二折，其支撑跨度不应大于5m，且折点外边离该跨中心不得大于2 m。
4、架体水平悬挑长度不得大于2 m，且不得大于跨度1/2。5、升降和使用工况下，架体悬臂高度均不得大于架体高度2/5，且不得大于6m。
6、架体全高和支承跨度乘积不应大于100㎡。
（二）附着式升降脚手架应在附着支承部位设置和架体高度相等竖向主框架。竖向主框架应是桁架或刚架结构，其杆件连接节点应采取焊接或螺栓连接，并应和水平支承桁架和架体构架组成有足够强度和支撑刚度结构；
（三）竖向主框架底部应设置水平支承桁架，桁架各杆件轴线应交汇于一点，宜采取节点板结构连接，节点板厚度不得小于6mm；当水平支承桁架不能连续设置时，局部可采取脚手架杆件连接，但其长度不得大于2 m，且应采取加强方法，确保其强度和刚度不低于原有桁架。
（四）竖向主框架所覆盖每个楼层均应设置附着支承结构。附着支承结构采取锚固螺栓和建筑物连接，应采取双螺母固定，螺杆露出螺母端部不少于3扣，大于10 mm。垫板尺寸应设计确定，且不得小于100mm×100mm×10mm；建筑物上连接处混凝土强度应按设计确定，且不得小于C20。
（五）架体构架设置在两竖向主框架之间，宜采取扣件式钢管脚手架，其结构结构应符合现行行业标准（JGJ130），立杆应设置在水平支承桁架节点上。
（六）架体外立面必需沿全高设置剪刀撑，剪刀撑跨度不得大于6m，其水平夹角为45°～60°，并应将竖向主框架、架体水平梁架和构架连成一体；
（七）架体结构在以下部位应采取可靠加强结构方法：
1、和附着支承结构连接处；
2、架体上升降机构设置处；
3、架体上防倾、防坠装置设置处；
4、架体吊拉点设置处；
5、架体平面转角处；
6、架体因碰到塔吊、施工电梯、物料平台等设施而需要断开或开洞处；
7、 其它有加强要求部位。
（八）附着式升降脚手架在多种工况下必需含有防倾覆、防坠落和同时升降控制安全装置。
1、在升降和使用两种工况下，防倾装置中导向件不得少于2个，最上和最下一个防倾覆支承点之间最小间距不得小于2.8m或架体全高1/4；
2、防坠装置应设置在竖向主框架部位，且每一升降点处不少于一个，在使用和升降工况全部必需起作用。钢吊杆式防坠落装置钢吊杆应由计算确定且不应小于φ25mm。
3、附着升降脚手架必需含有限制荷载或水平高差同时控制系统。
（九）附着式升降脚手架升降动力设备宜采取环链葫芦，按设计选型。升降吊点超出两点时，不能使用手动葫芦。
（十）附着升降脚手架架体外立面必需用密目安全网、钢板网两道围护；水平支承桁架最底层满铺脚手板，和建筑物墙面之间设置可翻转脚手板，进行全封闭，在脚手板下面应采取安全网兜底；作业层架体外侧设置1.2m防护栏杆和180mm挡脚板；
（十一）物料平台不得和附着式升降脚手架各部位和各结构构件相连，其荷载应直接传输给建筑工程结构。
三、支承附着式升降脚手架结构构件验算

目 录
1 说明 0
1.1附着支承结构构件 1
1.2建筑物结构构件 1
2 荷载及荷载组合设计值 2
3 吊拉式附着升降脚手架附着支承结构内力及建筑物结构构件荷载 4
3.1使用及坠落工况 4
3.1.1斜拉杆上端在建筑物外周围框架梁(墙) 4
3.1.2斜拉杆上端在阳台封口梁内侧框架梁(墙) 10
3.1.3含有斜撑附着支承结构 13
3.2升降及坠落工况 17
3.2.1斜拉杆上端在建筑物外周围框架梁(墙) 17
3.2.2斜拉杆上端在阳台封口梁内侧框架梁(墙) 18
3.2.3含有斜撑附着支承结构 19
4 导轨式附着升降脚手架附着支承结构内力及建筑物结构构件荷载 20
4.1使用及坠落工况 20
4.2升降及坠落工况 22

支承附着式升降脚手架结构构件验算
1 说明
支承附着式升降脚手架结构为附着支承结构及建筑物结构。
鉴于进入施工现场附着式升降脚手架，含有建设行政主管部门组织判定或验收合格证书，附着式升降脚手架为合格定型产品，故本验算不包含附着升降脚手架竖向主框架、水平支承桁架、架体杆件及扣件、定型附墙支座、定型防倾及防坠装置验算内容。附着支承结构加高件，系依现场具体情况确定；竖向主框架连墙杆（件），系依安装、提升、拆卸情况确定，故本验算不包含该部分内容。
考虑到附着式升降脚手架荷载经过附着支承结构传给建筑物结构构件，建筑物平面形状、层高等，造成附着支承结构设置及建筑物结构构件不一样于判定时情况，现针对以下情况给出内力及荷载，用于附着支承结构及建筑物结构构件验算：
⑴、附着式升降脚手架和建筑物结构连接附着支承结构构件。
⑵、和附着支承结构连接建筑物结构构件。
1.1附着支承结构构件
依据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（JGJ202-）、《钢结构设计规范》（GB50017-）等，附着支承结构构件应进行以下验算：
⑴、拉杆、吊具、钢丝绳受拉承载力；
⑵、悬臂钢梁正截面和斜截面承载力、稳定及变形；
⑶、压杆受压承载力和稳定；
⑷、附墙支座受弯、受剪、焊缝；
⑸、穿墙螺栓受剪和受拉承载力；
⑹、穿墙螺栓垫板受压承载力。
1.2建筑物结构构件
依据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（JGJ202-）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-）等，支承附着式升降脚手架建筑物结构构件应进行以下验算：
⑴、穿墙螺栓在螺栓孔处，梁及剪力墙混凝土局部受压承载力；
⑵、穿墙螺栓所在阳台封口梁受弯、受剪扭承载力及变形，支承该阳台
封口梁悬臂梁受弯、受剪承载力及变形；
⑶、穿墙螺栓所在阳台封口梁，梁平面外受弯、受剪承载力；
⑷、穿墙螺栓所在框架梁，梁平面内、外受弯及受剪扭承载力；
⑸、穿墙螺栓所在剪力墙，剪力墙抗冲切及平面外受弯承载力。
2 荷载及荷载组合设计值
附着式升降脚手架附着支承结构验算、和附着支承结构连接建筑物结构构件验算，应按实际选择承受架体荷载最大附墙支座。依据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（JGJ202-）4.1要求，附着式升降脚手架恒荷载按实际计算，各工况作用在附着支承结构及建筑物结构构件上活荷载、荷载不均匀系数γ2及荷载冲击系数γ3(均可取2.0）、用于验算荷载效应组合设计值表示式S，按表2.1计算，并取多种工况下较大S乘以2.0，进行附着支承结构及建筑物结构构件验算。

表2.1 活荷载及用于验算荷载效应组合设计值表示式S×2.0
序
号
构件类别
工况
类别
同时作
业层数
每层活荷载标准值(kN/m2)
荷载不均匀系数γ2(荷载冲击系数γ3)
受力附墙支座个数
用于验算荷载效应组合设
计值表示式S×荷载不均匀
系数γ2(荷载冲击系数γ3)
1
附着支承结构构件：
拉杆
压杆
吊具
钢丝绳
悬臂钢梁
附墙支座
穿墙螺栓

建筑物结构构件：
混凝土局部承压
混凝土梁受弯、受剪、受剪扭
剪力墙抗冲切、平面外受弯
使 用
工 况
结 构
（装修）施 工
2
(3)
3.0
(2.0)
2.0
多于一 个

式中：
恒荷载分项系数，取1.2；
活荷载分项系数，取1.4；
恒荷载效应标准值(kN)；
活荷载效应标准值(kN)。
2
升 降
工 况
2
0.5
2.0
一个
3
坠 落
工 况
(结 构
或 装
修 施
工）
2
（3）
3.0
（2.0）
2.0
多于一 个
4
坠 落
工 况
(架 体
升 降)
2
0.5
2.0
一个
注：表中“受力附墙支座个数”，系指一个主框架竖向范围内附墙支座（或吊挂件）个数。

3 吊拉式附着升降脚手架附着支承结构内力及建筑物结构构件荷载
3.1使用及坠落工况
3.1.1斜拉杆上端在建筑物外周围框架梁(墙)
假定虚线1-1以上架体荷载P1作用在节点B，由斜拉杆AB、水平撑杆BC承受，虚线1-1以下架体荷载作用在P2节点D，由斜拉杆CD、水平撑杆DE承受。在垂直荷载作用下，节点B、D可视为半刚性连接，为便于计算，将其简化为图3.1.1.1所表示铰接和刚接体系。杆件参数：斜拉杆EI1，水平撑杆EI2。

图3.1.1.1斜拉杆上端在建筑物外周围框架梁(墙)

考虑使用及使用过程中坠落，P1 、P2均为对应S，按表2.1序号1使用工况、序号3坠落工况计算，图3.1.1.1中，M1为架体荷载P1对节点B弯矩
M1 = P1a/2，a为架体内、外侧立杆外边缘间距离，下同。
1 模型1受力计算

计算模型1 计算模型1受力图
图3.1.1.2 计算模型1及受力图

2 模型2受力计算
模型2为一次超静定结构，采取力法计算，基础体系及、图见
图3.1.1.3。

计算模型2 基础体系
计算模型2 图 计算模型2 图
图3.1.1.3 计算模型2
由可得模型2弯矩图，见图3.1.1.4。

图3.1.1.4 计算模型2实际M图

支座反力及斜杆拉力为：

因为层高相同，斜拉杆CD、水平撑杆DE杆件参数分别和斜拉杆AB、水平撑杆BC相同，仅所承受荷载为P2。同理可求出斜拉杆CD、水平撑杆DE内力，仅需将3.1.1中P1、M1、用P2、M2、替换，如可按下式计算：

3 用于验算附着支承结构、建筑物结构构件内力及荷载设计值
(1)水平撑杆BC
压力：
式中：
、；
为所验算机位范围内，附墙支座承受风荷载设计值，按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-）第5.4.2条计算，下同。
为层高，下同；
近似取为架体内排立杆外边缘至建筑物结构构件外边缘距离，下同。

(2)斜拉杆AB
拉力：
式中：

(3)水平撑杆BC和建筑结构连接处(C点)螺栓
剪力：
轴向压力：
(4)水平撑杆BC处混凝土梁（墙）
螺栓孔处混凝土局部压力：
竖向集中荷载：
水平集中荷载：
混凝土梁承受扭矩按图3.1.1.5计算：

式中：为梁宽，下同；
为水平集中荷载至梁截面形心轴距离，引发扭矩和竖向集中荷载引发扭矩同方向时取+号。

图3.1.1.5扭矩计算图
混凝土墙墙端平面外弯矩：，为墙厚，下同。
(5)斜拉杆AB上端处螺栓
剪力：
轴向拉力：
螺栓垫片压力：
(6)斜拉杆AB上端处混凝土梁（墙）
螺栓孔处混凝土局部压力：
竖向集中荷载：
水平集中荷载：
混凝土梁承受扭矩按图3.1.1.6计算：

式中：
为水平集中荷载至梁截面形心轴距离，引发扭矩和竖向集中荷载引发扭矩同方向时取+号。

图3.1.1.6扭矩计算图
混凝土墙墙端平面外弯矩：。

3.1.2斜拉杆上端在阳台封口梁内侧框架梁(墙)
假定虚线1-1以上架体荷载P1作用在节点B，由斜拉杆AB、水平撑杆BC承受，虚线1-1以下架体荷载作用在P2节点D，由斜拉杆DF、水平撑杆DE承受。在垂直荷载作用下，节点B、D可视为半刚性连接，为便于计算，将其简化为图3.1.2所表示铰接和刚接体系。杆件参数：斜拉杆EI1，水平撑杆EI2。

图3.1.2斜拉杆上端在阳台封口梁内侧梁(墙)
考虑使用及使用过程中坠落，P1 、P2均为对应S，按表2.1序号1使用工况、序号3坠落工况计算，图3.1.2中，M1为架体荷载P1对节点B弯矩M1 =P1a/2。
1 模型受力计算
因为计算模型类似于3.1.1，模型受力计算结果可按3.1.1采取，仅水平撑杆EI2、L取实际值。
2 用于验算附着支承结构、建筑物结构构件内力及荷载设计值
(1)水平撑杆BC
压力：
式中：
；
(2)斜拉杆AB
斜拉杆拉力：
式中：

(3) 水平撑杆BC和建筑结构连接处(C点)螺栓：
剪力：
轴向压力：
(4)阳台封口梁
螺栓孔处混凝土局部压力：
竖向集中荷载：
水平集中荷载：
混凝土梁承受扭矩按图3.1.1.5计算：

式中符号及解释同图3.1.1.5。
(5)阳台内侧梁处螺栓
剪力：
轴向拉力：
螺栓垫片压力：
(6)阳台内侧梁(墙)
螺栓孔处混凝土局部压力：
竖向集中荷载：
水平集中荷载：
混凝土梁承受扭矩按图3.1.1.6计算：

式中符号及解释图3.1.1.6。
混凝土墙墙端平面外弯矩：。

3.1.3含有斜撑附着支承结构
假定虚线1-1以上架体荷载P1作用在节点A,由斜撑杆AC、水平拉杆AB承受，虚线1-1和2-2间架体荷载由节点D承受,虚线2-2以下架体荷载由节点E承受。在垂直荷载作用下，节点A可视为半刚性连接，为便于计算，将其简化为图3.1.3.1所表示铰接和刚接体系。杆件参数：水平钢构件EI1，斜撑EI2。
图3.1.3.1含有斜撑附着支承结构受力情况
考虑使用及使用过程中坠落，P1 为对应S，按表2.1序号1使用工况、序号3坠落工况计算，M1为架体荷载P1对节点A弯矩M1 =P1a/2。
1 模型1受力计算

计算模型1 模型1受力图
图3.1.3.2 计算模型1及受力图

2 模型2受力计算
模型2为一次超静定结构，采取力法计算，基础体系和、图见
图3.1.3.3。

计算模型2 基础体系

计算模型2 图 计算模型2 图
图3.1.3.3 计算模型2

由可得模型2弯矩图，见图3.1.3.4。

图3.1.3.4 计算模型2实际M图

支座反力及斜撑压力为：

3 用于验算附着支承结构、建筑物结构构件内力及荷载设计值
(1)水平拉杆AB
拉力：
(2)斜撑AC
压力：
式中：

(3)水平拉杆AB和建筑结构连接处(B点)螺栓
剪力：
轴向拉力：
螺栓垫片压力：
(4)水平拉杆处混凝土梁（墙）
螺栓孔处混凝土局部压力：
竖向集中荷载：
水平集中荷载：
混凝土梁承受扭矩，可按图3.1.1.5计算：

式中其它符号及解释同图3.1.1.5。
混凝土墙墙端平面外弯矩：。

3.2升降及坠落工况
3.2.1斜拉杆上端在建筑物外周围框架梁(墙)
升降工况时，仅有一处附着支承结构承受该机位范围内架体全部竖向荷载P。考虑升降及升降时坠落，P为对应S，按表2.1序号2升降工况、序号4坠落工况计算，偏安全考虑，假定防坠顶杆顶住防坠齿，P作用于B点,由斜拉杆AB、水平撑杆BC承受。在垂直荷载作用下，节点B可视为半刚性连接，为便于计算，将其简化为图3.2.1所表示铰接和刚接体系。杆件参数：斜拉杆EI1，水平撑杆EI2。
因为计算模型同3.1.1，用于验算附着支承结构、建筑物结构构件内力及荷载设计值可按3.1.1采取，但应以P、M (M =Pa/2)分别替换3.1.1中P1、M1 ，水平撑杆几何信息取本工况实际值。

图3.2.1 斜拉杆上端在建筑物外周围框架梁(墙)
3.2.2斜拉杆上端在阳台封口梁内侧框架梁(墙)
升降工况时，仅有一处附着支承结构承受该机位范围内架体全部竖向荷载P。考虑升降及升降时坠落，P为对应S，按表2.1序号2升降工况、序号4坠落工况计算。偏安全考虑，假定防坠顶杆顶住防坠齿，P作用于B点,由斜拉杆AB、水平撑杆BC承受。在垂直荷载作用下，节点B可视为半刚性连接，为便于计算，将其简化为图3.2.2所表示铰接和刚接体系，杆件参数：斜拉杆EI1，水平撑杆EI2。
因为计算模型同3.1.2，用于验算附着支承结构、建筑物结构构件内力及荷载设计值可按3.1.2采取，但应以P、M (M =Pa/2)分别替换3.1.2中P1、M1 ，水平撑杆几何信息取本工况实际值。

图3.2.2 斜拉杆上端在阳台封口梁内侧梁(墙)
3.2.3含有斜撑附着支承结构
升降工况时，仅有一处附着支承结构承受该机位范围内架体全部竖向荷载P，考虑升降及升降时坠落，P为对应S，按表2.1序号2升降工况、序号4坠落工况计算。偏安全考虑，假定防坠顶杆顶住防坠齿，P作用于节点A点,由斜撑杆AC、水平拉杆AB承受。在垂直荷载作用下，节点A可视为半刚性连接，为便于计算，将其简化为图3.2.3所表示铰接和刚接体系，杆件参数：水平钢构件EI1，斜撑EI2。
因为计算模型同3.1.3，用于验算附着支承结构、建筑物结构构件内力及荷载设计值可按3.1.3采取，但应以P、M (M =Pa/2)分别替换3.1.3中P1、M1 。

图3.2.3 含有斜撑附着支承结构受力情况
4 导轨式附着升降脚手架附着支承结构内力及建筑物结构构件荷载
4.1使用及坠落工况
(1) 附墙支座受力计算
使用工况下，导轨式附着升降脚手架附墙支座通常为3个。假定虚线1-1以上架体荷载P1由节点A承受，虚线1-1和2-2间架体荷载由节点C承受,虚线2-2以下架体荷载由节点E承受。
考虑使用及使用过程中坠落，P1为对应S，按表2.1序号1使用工况、序号3坠落工况计算。

图4.1导轨式附着架使用时附着支承结构受力情况
考虑使用及使用过程中坠落，计算附墙支座水平反力时，应考虑设该机位范围内架体全部竖向荷载P，P为对应S，按表2.1序号1使用工况、序号3坠落工况计算，M为架体荷载P 对节点B产生附加弯矩：
M =P(L+a/2)
M对附墙支座产生水平拉、压力，假定建筑物楼层层高均为H，则3个附墙支座距离相等，可近似认为在中间附墙支座不承受水平力，即X2 =0，简化计算模型见图4.1，附加弯矩M引发附墙支座水平力为：

(2)用于验算附着支承结构、建筑物结构构件内力及荷载设计值
①螺栓
剪力：
轴向拉力：
螺栓垫片压力：
②混凝土梁（墙）
螺栓孔处混凝土局部压力：
竖向集中荷载：
水平集中荷载：
混凝土梁承受扭矩，可将图3.1.1.5中压力改成拉力计算：

式中符号及解释同图3.1.1.5。
混凝土墙墙端平面外弯矩：。

4.2升降及坠落工况
升降工况时，仅有一处附着支承结构承受该机位范围内架体全部竖向荷载P，考虑升降及升降过程中坠落，P为对应S，按表2.1序号2升降工况、序号4坠落工况计算。

图6.2导轨式附着架升降时吊挂件受力情况
用于验算螺栓和混凝土构件荷载设计值为：
①螺栓
剪力：
②混凝土梁（墙）
螺栓孔处混凝土局部压力：
竖向集中荷载：
混凝土梁承受扭矩：
混凝土墙墙端平面外弯矩：。