承重架施工方案

目 录

1、编制依据………………………………………………………….....1 2、工程概况…………………………….………………………………2 3、脚手架方案选择…………………………………………….……...3 4、脚手架的材质要求…………………………………….………….3 5、脚手架的搭设流程及要求…………………………..……………4 6、室外施工操作平台计算书………………………….………… …5

1

第一节 编制依据

《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社；

《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2003 中国建筑工业出版社；

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社； 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 中国建筑工业出版社；

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社 。； 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。

第二节 工程概况

工程名称：苏州万丽大酒店扩建工程

工程地址：位于中新苏州工业园区商业中心，南临相门塘、北临 苏华路、西临星生街

建设单位：苏州尼盛大酒店有限公司 施工单位: 江苏广宇建设集团有限工公司 监理单位：江苏科正工程管理咨询有限公

本工程为苏州万丽大酒店扩建项目建筑面积为3594平方，扩建全部为地上裙房部分，不涉及地下室及主楼（高层），部分加建框架柱延伸至地下室底板之上，顶板以上为三层框架柱结构，一层西区为西餐厅，东区为会议室，二层西区为包箱，东区二层以上为大型宴会区，三层西区为游泳池。详见建施。

2

第三节 脚手架方案选择

本工程承重架为（宴会厅）网架安装施工用平台，层高为6.6米上排满铺脚手片并用双扣件，考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：（见平面图）

宴会厅平面图

1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。 2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。

3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。 4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收；

第四节 脚手架的材质要求

l、钢管脚落地手架，选用外径48mm，壁厚 2.800mm，钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。

3

2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

3、连墙件采用钢管，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T 700）中Q235A钢的要求。

第五节 脚手架的搭设流程及要求

落地脚手架搭设的工艺流程为：场地清理→基础承载力实验、材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆 →横向扫地杆→小横杆→大横杆（搁栅）→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆

定距定位。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。

在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。其余按一下构造要求搭设。 1、主杆基础

本工程脚手架地基础部位应在二层顶板上，采用强度等级C30的混凝，混凝地基承载能力能够满足施工脚手架的搭设要求（具体计算数据参阅脚手架计算书）。

2、立杆间距

(1)脚手架立杆纵距1.5m，横距1.35m，步距1.6m；里立杆距建筑物0.3m。 (2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使钢管立杆的对接接头交错布置，高度方向相互错开500mm以上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。 3、大横杆、小横杆设置

(1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.6m，大横杆置于立杆里面，每侧外伸

4

长度为150mm。

(2)架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。 4、剪刀撑

脚手架外测立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于8m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。

5、脚手板、脚手片的铺设要求

(1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。

(2)满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。

(3)脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。 7、架体内封闭

(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm，如因结构设计的大于200mm的必须铺设站人片，站人片设置平整牢固。

(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。

5

室外施工操作平台计算书

6

一、参数信息

1.基本参数

立杆横向间距或排距la(m):1.50，立杆步距h(m)：1.60； 立杆纵向间距lb(m):1.35，平台支架计算高度H(m)：6.60；

立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10，平台底钢管间距离(mm)：300.00；

钢管类型:Φ48×2.8，扣件连接方式：双扣件，取双扣件抗滑承载力调整系数:0.75；

2.荷载参数

脚手板自重(kN/m2):0.200； 栏杆自重(kN/m):0.100；

材料堆放最大荷载(kN/m2):1.000； 施工均布荷载(kN/m2):0.700；

3.地基参数

地基土类型:C30砼面层；地基承载力标准值(kPa):2000.00； 立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。

4.风荷载参数

本工程地处江苏镇江，基本风压0.4 kN/m2；

荷载高度变化系数μz 为0.74，风荷载体型系数μs 为0.24；

7

施工操作平台计算中考虑风荷载作用。

二、纵向支撑钢管计算

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为 截面抵抗矩 W = 4.25 cm3； 截面惯性矩 I = 10.19cm4；

纵向钢管计算简图

1.荷载的计算

(1)脚手板自重(kN/m)： q11 = 0.2×0.3 = 0.06 kN/m； (2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)： q12 = 1×0.3 = 0.3 kN/m； (3)施工荷载标准值(kN/m)： p1 = 0.7×0.3 = 0.21 kN/m

2.强度验算

依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和； 最大弯矩计算公式如下: M = 0.1q1l2+0.117q2l2 最大支座力计算公式如下: N = 1.1q1l + 1.2q2l

均布恒载：q1 = 1.2 × q11 = 1.2×0.06 = 0.072 kN/m； 均布活载：q2 = 1.4×0.21+1.4×0.3 = 0.714 kN/m；

最大弯距 Mmax = 0.1×0.072×1.52 + 0.117 ×0.714×1.52 = 0.204 kN·m ；

8

最大支座力 N = 1.1×0.072×1.5 + 1.2×0.714×1.5 = 1.404 kN； 最大应力 σ = Mmax / W = 0.204×106 / (4250) = 48.038 N/mm2； 纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；

纵向钢管的计算应力 48.038 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度； 计算公式如下: ν = 0.667ql4/100EI 均布恒载:

qk = qll=0.06 kN/m；

ν = 0.677 ×0.06×15004/(100×2.06×105×101900)=0.098 mm； 纵向钢管的最大挠度为 0.098 mm 小于 纵向钢管的最大容许挠度 1500/150与10 mm，满足要求！

三、横向支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算； 集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P =1.404 kN；

支撑钢管计算简图

9

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.86 kN·m ； 最大变形 νmax = 5.156 mm ； 最大支座力 Qmax = 6.981 kN ； 最大应力 σ= 202.295 N/mm2 ；

横向钢管的计算应力 202.295 N/mm2 小于 横向钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！

支撑钢管的最大挠度为 5.156 mm 小于 支撑钢管的最大容许挠度 1350/150与10 mm，满足要求！

10

四、扣件抗滑移的计算

按照双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN 。

R ≤Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.00 kN；

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 6.981 kN； R < 12.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容

(1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.13×6.6 = 0.855 kN； (2)栏杆的自重(kN)：

NG2 = 0.1×1.35 = 0.135 kN； (3)脚手板自重(kN)：

NG3 = 0.2×1.35×1.5 = 0.405 kN；

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 1.395 kN；

2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载

经计算得到，活荷载标准值 NQ = 0.7×1.35×1.5+1×1.35×1.5 = 3.443 kN；

3.立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×1.395+ 1.4×3.443 = 6.494 kN；

六、立杆的稳定性验算

立杆的稳定性计算公式: 组合风荷载：

σ = N/φAKH + Mw/W ≤ [f]

其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 6.494 kN；

11

φ ------- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到； i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.6 cm； A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 3.98 cm2； W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.25 cm3； σ ------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)；

[f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2； L0 ---- 计算长度 (m)；

KH ---- 高度调整系数:KH=1/(1+0.005×(6.6-4))=0.987； MW ---- 风荷载产生的弯矩值

Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×Wk×la×h2/10=0.85×1.4×0.05×1.35×1.62/10=0.02kN·m；

其中Wk为风荷载标准值

Wk=0.7μzμsWo=0.7×0.74×0.24×0.4=0.05kN/m2；

如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)，由公式(1)或(2)计算

l0 = k1μh (1) l0 = h+2a (2) k1---- 计算长度附加系数，取值为1.163；

μ ---- 计算长度系数，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3；μ= 1.79；

a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.1 m；

公式(1)的计算结果：

立杆计算长度 L0 = k1μh = 1.163×1.79×1.6 = 3.331 m； L0/i = 3330.832 / 16 = 208 ；

由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.167 ； 钢管立杆受压应力计算值 ； σ =93.932

/( 0.167×398×0.987 )+0.02×106/4.25×103= 103.785 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 103.785 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值

12

[f] = 205 N/mm2，满足要求！

公式(2)的计算结果： L0/i = 1800 / 16 = 112 ；

由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.502 ； 钢管立杆受压应力计算值 ； σ =93.932

/( 0.502×398×0.987 )+0.02×106/4.25×103= 37.737 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 37.737 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3)

k2 -- 计算长度附加系数，按照表2取值1.009 ； 公式(3)的计算结果：

L0/i = 2112.241 / 16 = 132 ；

由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.386 ； 钢管立杆受压应力计算值 ； σ =93.932

/( 0.386×398×0.987 )+0.02×106/4.25×103= 47.632 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 47.632 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则容易存在安全隐患。

13

以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

七、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤fg 地基承载力设计值: fg = fgk×kc = 2000 kPa；

其中，地基承载力标准值：fgk= 2000 kPa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ；

立杆基础底面的平均压力：p = N/A =25.98 kPa ；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 6.49 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。

p=25.98 kPa ≤ fg=2000 kPa 。地基承载力满足要求！

14