型钢脚手架方案

4．工艺原理

工具式型钢扣件钢管外脚手架的工艺原理是：利用建筑主体水平/竖向结构，通过工具式型钢梁、钢丝绳、扣件、钢管等安装、拉结构造措施等组成施工外脚手架体系。即先在建筑物外围四周结构体上预埋锚环等预埋件、预留孔，再将事先加工成型的规格型钢梁一端伸入锚环安装于外墙四周结构体上，另一端通过钢丝绳、对拉螺栓、卸扣、绳卡等构配件与建筑物连接，在型钢梁上立立杆搭设扣件钢管脚手架，使脚手架上的荷载传递给建筑主体结构，满足建筑工程安全施工要求。

4.1脚手架基本组成

主要由已加工成型的工具式型钢梁、钢管、扣件、钢丝绳、穿墙环和锚环等预埋件、连接件、脚手板、挡脚板、密目安全网、安全平网及避雷装置等构配件组成。

4.1.1脚手架采用I14工字钢作为主受力型钢梁，υ15钢丝绳斜拉。

4.1.2脚手架搭设高度≤24m，采用υ48×3.5mm扣件式钢管双排脚手架，脚手架立杆纵距1.8m，立杆横距1.0m，脚手架步距1.8m，外立杆距型钢梁外端50mm，内立杆距建筑350mm；外立杆每步中间增加一道护身栏杆，外立杆内侧满挂2000目绿色密目安全网。

4.1.3连墙杆件按二步三跨设置。

4.1.4剪刀撑跨越6根立杆按45°～60°角度连续搭设。

4.1.5脚手架按两层操作面施工荷载设计，施工均布荷载为3.0KN/m 2，（结构主体）脚手板共铺设三层，两层水平兜网。装饰装修按三层操作面设计，施工均布荷载为2.0KN/m 2。

4.1.6成都地区风荷载取0.35KN/m 2。

4.1.7型钢梁长1800mm ，其中建筑物外梁段长度 1400mm ，建筑物内安装长度400mm 。

脚手架的基本组成详下示意图。

工具式型钢扣件钢管外脚手架示意图

层

高

架底水平剪刀撑平面示意图

4.2脚手架设计计算书

脚手架严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）要求搭设，因为脚手架搭设高度≤24m，故对双排脚手架立杆、大小橫杆、连墙件的受力可不用计算，仅计算工字型钢梁承力系统是否满足要求即可。

4.2.1计算单元

参数及构造要求详4.1

立面示意图

计算单

元

4.2.2计算简图

4.2.3荷载组合

N 0=1.2(N G1K +N G2K )+1.4Σ N QK

（引用于建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001） 经计算：

4.2.3.1脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1K

（1）外立杆4.4KN

（2）内立杆2.76KN

4.2.3.2构配件自重标准值产生的轴向力NG2K

（1）脚手板自重标准值：1.29KN

（2）栏杆及安全网重量：0.39KN

4.2.3.3施工荷载标准值产生的轴向力Σ N QK

按两层每层3KN/m2计算，内外立杆各计算1/2，为：5.4KN

N1=14.86KN

N2=12.42KN

4.2.4工字钢梁验算

4.2.4.1工字钢梁抗弯压验算

σmax=N/A+Mmax/r x Wx=30.23N/mm2＜f=215N/mm2满足要求。

4.2.4.2工字钢梁抗剪验算

Imax=VS/Ixtx=12.15N/mm2＜f=215N/mm2满足要求。

4.2.4.3工字钢梁挠度验算

V=5ML/48EW·(h/2)=0.47mm＜1350/250=5.4mm

4.2.5钢丝绳受力验算

T≤aPg/K1

Pg≥TK1/a=115.68KN

则选用6x37，υ15的钢丝绳，其Pg=120.5KN＞115.68KN，安全。

4.2.6吊耳抗剪、焊缝验算

ΣQ=T/A=50.19N/mm2＜f=215N/mm2满足要求。

最小角焊缝高度h f≥1.5t=5.6mm

取h f=8mm

焊缝长度Iw=90mm

正应力：

σf =T ×Sin66°/h f Iw=26.75N/mm 2＜f f w =160N/mm 2

侧应力：

τf =T ×Cos66°/h f Iw=11.9N/mm 2＜f f w =160N/mm 2

拉力T 产生的应力： ()=+2222.1/f f v τ24.9＜f f w =160N/mm 2满足要求。

4.2.7档板、焊缝验算：

档板厚8mm ，焊缝长度Iw=100mm

焊缝高度h f =1.5

t =4m ，选取6mm

侧应力：

τf =N/h f lw=14.28N/mm 2＜f f w =160N/mm 2满足要求。

4.2.8穿墙环（螺栓）抗剪验算

Imax=T/A=67.07N/mm 2＜f=215N/mm 2满足要求。

4.2.9销扣

与吊耳连接的销扣选用D 型：M25（5t ）

结论：选用以上构件及配件满足要求。

4.2.10边梁验算

螺杆垫板按长10cm 计算，局部受压应力

σ1= 0.9MPa 满足要求。

如果按螺杆接触面积，长度按5cm 计算，局部受压应力

σ2=18.39MPa 即C20混凝土以上即可。

结论：通过以上计算，该脚手架系统能满足要求，安全可靠。

具体详细设计计算详附件一《工具式型钢扣件钢管脚手架设计计算书》。

5．施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

施工准备→建筑物外墙四周结构施工预埋锚环、预留孔洞等→工具式型钢梁安装→扣件钢管脚手架搭设→连墙件安装→水平、立面剪刀撑搭设→斜拉钢丝绳安装→型钢梁调平→架底水平封闭→立面安全网铺设→操作层架板铺设→检查验收→脚手架使用、维护→脚手架拆除。

5.2操作要点

5.2.1工具式型钢扣件钢管外脚手架搭设要点：

5.2.1.1脚手架搭设之前应作好施工准备工作，准备好材料、机具、劳动力等，进行脚手架平面布置设计，编制脚手架施工方案并按程序完成相关审批手续。在起始搭设楼层混凝土浇筑时，按脚手架平面布置设计在建筑物外墙四周结构体上预埋锚环等预埋件、预留洞。在型钢梁安装支座端（距末端100～200范围内）预埋υ16钢筋锚环（净高16cm），用以固定型钢梁安装支座端。

5.2.1.2穿结构梁（墙）的穿墙环预留套管时，套管中心线应与下面的型钢梁中心线对齐，套管中心线距结构梁底的距离应≥150mm。

5.2.1.3型钢梁安装时，由于上层楼面还没有形成，斜拉钢丝绳