单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算

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1、导 言 脚手架是建筑施工中必须使用的重要的临时 设施 ， 是施工现场安全防护 、 工人操作 、 施工过 程中堆放材料以及解决楼层间少量垂直和水平运 输而搭设的支架 ， 在结构施工 、 装修施工和设备 管道的安装施工中随着工程进展需要而搭设的工 作平台或作业通道 。 它直接影响到施工的安全 、 质量 、 进度和工程成本 ， 要予以充分重视 。 基本要求： 宽度应满足工人操作、材料堆放及运输的要求，一般 2m左右，且不小于 1.5m； 构造简单，装拆方便，能多次周转使用； 具有足够的强度、刚度和稳定性，保证在施工期间的 各种荷载作用下，脚手架不变形、不摇晃、不倾斜； 过高的外脚手架应有接地和避雷装

2、置。 知识目标 掌握脚手架设计计算步骤； 掌握单、双排扣件式钢管外脚手架、满堂脚手架、悬 挑式脚手架以及常见里脚手架的构造要求； 掌握脚手架的装拆顺序及要求，掌握脚手架基本质量 要求与安全技术要求； 了解门式脚手架与碗扣式脚手架的基本知识； 了解脚手架方案应具备的内容。 技能目标 能进行单 、 双排扣件式钢管外脚手架 、 悬挑式 脚手架 、 满堂脚手架的设计计算 ， 具备选择脚手架 类型并进行脚手架质量检测 、 安全检查的能力 ， 能 进行脚手架的安装与拆除的操作 。 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管支 撑架设计与计算 讲授新课 4.3 悬挑式脚手架的设计与验算 4.1 单、双排扣

3、件式钢管外脚手架设计与验算 4.4 认识其它脚手架 质量标准与安全技术 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 4.1.1单、双排扣件式钢管外脚手架的基本构造及要求 钢管扣件式多立杆脚手架由钢管 (宜采用 48.3 3.6焊接钢 管或无缝钢管，每根钢管的最大质量不应大于 25.8kg）和扣件 组成。分为单排式和双排式两种形式。 图 4-2 多立杆式脚手架 a)立面； b)侧面（双排）； c)侧面（单排） 1 立杆； 2 大横杆； 3 小横杆； 4 脚手板； 5 栏杆； 6 抛撑； 7 斜撑（剪刀撑）； 8 墙体 对接扣件 直角扣件 旋转扣件 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算

4、扣件式钢管脚手架底座 a)内插式底座； b)外套式底座 1 承插钢管； 2 钢板底座 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 垫板 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 多立杆式外脚手架的一般构造要求 (m) 项目名称 结构脚手架 装修脚手架 单排 双排 单排 双排 脚手架里立杆离墙的距离 0.35 0.50 - 0.35 0.50 小横杆里端离墙的距离或插入墙体的 长度 0.18 0.10 0.1

5、5 0.18 0.15 0.20 小横杆外端伸出大横杆的长度 0.15 双排脚手架内外立杆距离 单排脚手架立杆与墙面距离 1.20 1.40 1.05 1.55 1.20 1.40 1.05 1.55 立杆纵距 单立杆 1.20 2.00（根据荷载及连墙件构造按规范选用） 双立杆 1.20 2.00（根据荷载及连墙件构造按规范选用） 项目名称 结构脚手架 装修脚手架 单排 双排 单排 双排 大横杆间距（步距） 1.50 1.80 1.80 第一步架步高 一般为 1.60 1.80，且 2.00 小横杆间距 1.00 1.50 作业层纵向水平杆 固定于横向水平杆上，等距设置，间距 0.40 15

6、 18m高度段内铺板层和作业层的限 制 铺板层不多于六层，作业层不超过两层 不铺板时，小横杆的部分拆除 每步保留、相间拆除，上下两步错开，抽拆后的 距离为：结构架子 1.50；装修架子 3.00 剪刀撑 沿脚手架纵向和转角处起，每隔 10m左右设一组，斜杆与地面夹角为 45 60 ，并沿全高布置 抛撑 应采用通长杆件固定于脚手架上，与地面夹角 45 60 ，应在连墙件搭设后方可拆除 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 多立杆式外脚手架的一般构造要求 (m) 项目名称 结构脚手架 装修脚手架 单排 双排 单排 双排 与结构拉结（连墙杆） 每层设置，垂直距离 4.0，竖向间距 3h，水平

7、 间距 2la，每根连墙件覆盖面积 40m2，在高度 段的分界面上必须设置 水平斜拉杆 设置在与连墙杆相同的 水平面上 视需要设置 护身栏杆和挡脚板 设置在作业层，栏杆高 1.00，挡脚板高 0.40 杆件对接或搭接位置 上下或左右错开，设置在不同的（步架和纵向） 网格内 双排脚手架横向斜撑 高度超过 24m的双排脚手架，在拐角处及中间每隔 6跨设置一道由底至顶层呈之字形连续布置的横向 斜撑 注： 1.单排脚手架搭设高度不应超过 24m，双排脚手架搭设高度不宜超过 50m，高度超过 50m的 双排脚手架，应采用分段搭设等措施； 2.表中： h 步距； la纵距 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手

8、架设计与验算 多立杆式外脚手架的一般构造要求 (m) 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 单、双排脚手架的搭设流程 在牢固的地基弹线、立杆定位 摆放扫地杆 竖立杆并 与扫地杆扣紧 装扫地小横杆，并与立杆和扫地杆扣紧 装 第一步大横杆并与各立杆扣紧 安第一步小横杆 安第二步 大横杆 安第二步小横杆 加设临时斜撑杆，上端与第二步 大横杆扣紧 (安装连接件后拆除 ) 安第三、四步大横杆和小 横杆 安装二层与柱拉杆 接立杆 加设剪力撑 铺设脚手 板，绑扎防护及档脚板、立挂安全网。 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 单、双排脚手架的拆除流程 由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆 . 同

9、一部位拆除顺序是： 栏杆 脚手板 剪刀撑 大横杆 小横杆 立杆。 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 4.1.2单、双排扣件式钢管外脚手架设计步骤 单排扣件式钢管脚手架与双排扣件式钢管脚手架（的设 计步骤基本是一致的 开始 脚手架基本 参数选择 荷载参数计 算或选取 纵 、 横向杆的 计算 扣件抗滑移 计算 立杆荷载计算 立杆稳定性 验算 连墙件的计 算 立杆地基承 载力计算 脚手架设 计图 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 例题： 江西某学院新教学楼为五层框架结构，建筑面积 27320m2，由四栋连体而成，其中 1#、 2#、 3#采用落地式 双排扣件式钢管外脚手架施工

10、。 1脚手架参数选择 本工程采用双排脚手架，同时施工层数为二层，搭设 高度为 22.6m；钢管采用 48.3 3.6， I 12.71cm4， W 5.25cm3,A0=5.06cm2,A=1381.32cm2,钢管每米长质量 3.97kg/m；连墙件布置取二步三跨；连墙件连接方式为扣 件连接；一层内排架距离墙长度 =0.3m；纵距 la=1.2m；横 距 lb=1.3 m；步距 h=1.8m； 注：脚手架参数的选择一般可根据建筑单位的经验或直接参考 建筑 施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ130-2011) 2荷载参数选取 本工程荷载参数选择如下： 施工均布活荷载标准值 :3kN/m

11、2；基本风压 0 0.3kN/m2； 风荷载高度变化系数 z为 1.16；风荷载体型系数 s=1；每米立杆 承受的结构 自重标准值 :0.1202kN/m2；脚手板自重标准 值 :0.3kN/m2；栏杆挡脚板自重标准值 :0.16kN/m2；安全设施与 安全网 :0.01kN/m2； 注：工程荷载参数均取自 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ130-2011)或按此规范规定取自其它相关规范。 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 计算简图 脚手架示意图 3纵、横向杆的计算 基本计算流程：荷载计算 强度验算 挠度验算。 （ 1）纵

12、向杆的计算 均布荷载值计算 纵向杆的自重标准值 :G1K=0.0397 kN/m； 脚手板的自重标准值 : 活荷载标准值 : 静荷载的标准值 : Gk=0.0397+0.10=0.14 kN/m； mkNG /01.313.0k2 mkNQ k /00.1313 纵向杆计算简图 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 强度验算 验算公式： 式中： 弯曲正应力； M 弯矩设计值（ N/mm）； W 截面模量（ mm3）； f 钢材的抗弯强度设计值（ N/mm2）；（抗拉、抗压和抗弯强度设计值 f 均取 205 N/mm2） 满足要求 fWM m

13、28.0814.1812.14.12.1 22 kNlqlGMMM akakQkGk 22 3 6 /205/33.531025.5 1028.0 mmNfmmNWM 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 挠度验算 验算公式： 式中： 挠度（ mm）； 容许挠度（ mm）； 受弯构件容许挠度为：脚手板，脚手架纵向、横向水平杆 v=l/150与 10mm；脚手架 悬挑受弯构件 v= l/400；型钢悬挑脚手架悬挑钢梁 v=l/250； l为受弯构件跨度， 对悬挑杆件为其长度的 2倍。 静荷载标准值 : GK=0.0397+0.10=0.14kN/m； 活荷载标准值 : qk=1.00kN

14、/m； 满足要求 v vv 1 0 m m81501 2 0 0mm60.01071.121006.2100 1 2 0 0)00.114.0(667.0100667.1 46 44 且mmvEI qlv a 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 （ 2）横向杆的计算 荷载值计算 跨中集中荷载的设计值 : 悬臂集中荷载的设计值 : 强度验算 挠度验算 满足要求 满足要求 22 3 6 /205/01.1201025.5 103 3.003.13120.2 mmNfmmNWM ）（ 图 4-8 横向杆计算简图 kN20.23 5.1134.101.0310 3 9 7.05.10 3 9

15、 7.02.11 ）（P kNP 03.12 5.13.034.1)2 5.13.03.02 3.00397.0(2.12 mm1067.81 5 01 3 0 021.11 6 E Il6 4 8 E Il23 2b3b1 且支 mmmmMP 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 4.扣件抗滑力的计算 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照 下式计算 : 式中： Rc 扣件抗滑承载力设计值，对接扣件（抗滑） 3.20kN；直角扣件、旋转扣 件（抗滑） 8.00kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 本工程取 Rc=8.00kN。 单扣件抗滑承载力的设计计

16、算满足要求 注：若单扣件不能满足要求时，可采用双扣件进行抗滑力的计算。 cRR kN36.5 )3.02 3.1(2.10.34.1)3.02 3.1(2.13.0)3.02 3.1(0 3 9 7.02 41 . 20 . 0 3 9 71 . 2R 5立杆荷载计算 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 kN49.301.02 2.1216.02 3.03.12.123.06.221 2 0 2.0N Gk kN76.52122.1)3.03.1(0.3 QkN 20k /24.03.0116.17.07.0 mkNsz 不组合风荷载时： 组合风荷载时： 风荷载设计值产生的立杆段弯矩

17、： kNNNN QkG 25.1276.54.149.32.14.12.1 k kNNNN QkG 45.1176.54.19.019.32.14.19.02.1 k mkNhl ak 12.0104.19.0M 2 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 6立杆的稳定性计算 （ 1）不考虑风荷载时 长细比： 根据 查 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （ JGJ130 2011）表 A.0.6得； 满足要求 （ 2）考虑风荷载时： 满足要求 2030 1 5 9.0 8.155.1155.1il 0 i hk 177.0 22 2 3 /205mm/8.1361006.5177.0

18、 1025.12 mmNfNAN 22 3 6 2 3 /2 0 5mm/77.1 5 01026.5 1012.01006.51 7 7.0 1046.11 mmNfNWMAN 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 7连墙件的计算 （ 1）强度验算 满足要求 （ 2）稳定定验算 满足要求 计算式中： A0 连墙件净截面面积（ mm2）； A 连墙件毛面积（ mm2）； Nl 连墙件轴向力设计值； Nl 风荷载产生的连墙件轴向力设计值； N0 连墙件约束脚手架平面外变形产生的 轴向力。单排架 2kN,双排架取 3kN。 2 2 2 33 0 3 0 0 0 l /25.17585.0

19、mm/14.231006.5 10392.251024.04.11034.1AN mmNf NAAA NN wkl 85.0/89.4732.1 3 8 11 7 7.0 10392.251024.04.1A 233l fmmNN 4.1 单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算 （ 3）扣件抗滑移验算 每个连墙件有内外各安装两个直角扣件。 满足要求 kNkNN l 1600.8271.11392.2524.04.1 8立杆的地基承载力计算 : 立杆基础底面的平均压力： 满足要求 式中： Nk 上部结构传至基础顶面的轴向力标准值（ kPa）； A 基础底面面积（ m2）； fg 地基承载力特征值，

20、由地质勘探报告提供。 agakk kPfkPA NP 20067.81 15.0 25.12 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管 支撑架设计与计算 满堂扣件式 钢管脚手架 简称满堂脚手架，在纵、横方 向由不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀 撑、扣件等构成的脚手架。满堂架架体顶部作业层施工荷 载通过水平杆传迸给立杆，顶部立杆呈偏心状态。满堂脚 手架主要用于单层厂房、展览大厅、体育馆等层高、开间 较大的建筑顶部的施工。 满堂扣件式 钢管支撑架 简称满堂支撑架，在纵、横方 向不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、 扣件等构成的承力结构。满堂支撑架架体顶部作的钢结构

21、安装等（同类工程）施工荷载通过 可调托架 传迸给立杆， 顶部立杆呈轴心受压状态。 满樘脚手架 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管 支撑架设计与计算 4.2.1满堂脚手架的构造要求 满堂脚手架高度不宜超过 36m，施工层不得超过一层。与扣件式钢管 脚手架的其它形式脚手架一样，每根立杆底部宜设置底座或垫板，必须设 置纵、横向扫地杆。立杆头必须采用对接扣件连接。水平杆长度不宜小于 3跨。 满堂脚手架应在架体外侧四周及内部纵、横向每 6m 8m由底至顶设置 连续竖向剪刀撑。当架体高度在 8m及以下时，应在架体底部设置连续水平 剪刀撑；当架体搭设高度在 8m以上时，应在架体底部、顶部及竖向间隔

22、不 超过 8m分别设置连续水平剪刀撑。水平剪刀撑宜在竖向剪刀撑斜杆相交平 面设置。剪刀撑宽度应为 6m 8m. 满堂脚手架的高宽比不宜大于 3，当高宽比大于 2时，应在架体的外侧 四周及内部水平间隔 6m 9m，竖向间隔 4m 6m设置连墙件与结构拉结，当 无法设置连墙件时，应采取设置钢丝绳张拉固定等措施。 当满堂脚手架局部承受集中荷载时，应按实际荷载计算并应局部加固。 其它要求与单、双排扣件式钢管脚手架基本一致。 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管 支撑架设计与计算 4.2.2满堂支撑架的构造要求 满堂支撑架高度不宜超过 30m。 满堂支撑架应根据架体类型设置剪刀撑。 分为普通型和

23、加强型。 1.普通型 在架体外侧周边及内部纵、横向每 5m 8m由底至顶设置连续剪刀撑，剪刀 撑宽度为 5m 8m。在竖向剪刀撑顶部交 点平面应设置连续水平剪刀撑。当支撑 高度超过 8m，或施工总荷载大于 15kN/m2 或集中荷载大于 20kN/m2的支撑架，扫地 杆的设置层应设置水平剪刀撑。水平剪 刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间 距不宜 8m。 普通型水平、竖向剪刀撑布置图 1 水平剪刀撑； 2 竖向剪刀撑； 3 扫地杆设置层 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管 支撑架设计与计算 2.加强型 当立杆纵、横向间距为 0.9m 0.9m 1.2m 1.2m时， 在架体外侧周边及内

24、部纵、横向每 4跨（且不大于 5m）， 应由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度应为 4跨。 当立杆纵、横向间距为 0.6m 0.6m 0.9m 0.9m （含 0.6m 0.6m， 0.9m 0.9m）时，在架体外侧周边及 内部纵、横向每 5跨（且不小于 3m），应由底至顶设置 连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度应为 5跨。 当立杆纵、横向间距为 0.4m 0.4m 0.6m 0.6m （含 0.4m 0.4m)时，在架体外侧周边及内部纵、横向 每 3 3.2m，应由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑 宽度应为 3 3.2m。 在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置水平剪刀撑，扫 地杆的设置层水平剪刀撑，设置

25、要求与普通型相同。水 平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过 6m，剪刀撑宽度应为 3m 5m。 其它要求与单、双排扣件式钢管脚手架基本一致。 加强型水平、竖向剪刀撑布置图 1 水平剪刀撑； 2 竖向剪刀撑； 3 扫地杆设置层 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管 支撑架设计与计算 4.2.3满堂脚手架的设计计算 满堂脚手架的设计计算一般按双排脚手架的规定进行计算（当满 堂脚手架立杆间距不大于 1.5m 1.5m，架体四周及中间与建筑物结构 进行刚性连接，并且刚性连接点的水平间距不大于 4.5m，竖向间距不 大于 3.6m时）。 但在计算时应注意： （ 1）施工荷载产生的轴向

26、力标准值总和可按所选取部位立杆负荷面积 计算 （ 2）立杆稳定性计算部位的确定应符合下列规定： 当采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距时，应计算底层立杆段； 当架体的步距、立杆纵距、立杆横距有变化时，除计算底层立杆段 外，还必须对出现最大步距、最大立杆纵距、立杆横距等部位的立杆 段进行验算； 当架体上有集中荷载作用时，尚应计算集中荷载作用范围内受力最 大的立杆段。 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管 支撑架设计与计算 （ 3）满堂脚手架立杆的计算长度按下式计算： 式中： k 满堂脚手架立杆计算长度附加系数。 考虑满堂脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数； h 步距 具体设计计算步骤与双

27、排扣件式钢管脚手架基本相同。 hkl 0 满堂脚手架计算长度附加系数 高度 H（ m） H20 20 H30 30 H36 k 1.155 1.191 1.204 注：当验算立杆允许长细比时，取 k 1 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管 支撑架设计与计算 满堂脚手架立杆计算长度系数 立杆间距（ m） 步距（ m） 1.3 1.3 1.2 1.2 1.0 1.0 0.9 0.9 高宽比不大于 2 高宽比不大于 2 高宽比不大于 2 高宽比不大于 2 最少跨度 4 最少跨度 4 最少跨度 4 最少跨度 5 1.8 2.176 2.079 2.017 1.5 2.569 2.505 2.

28、377 2.335 1.2 3.011 2.971 2.825 2.758 0.9 3.571 3.482 注： 1.步距两级间计算长度按线性插入法； 2.立杆间距两级之间，纵向间距与横向间距不同时，计算长度系数按较大间距对应的计算 长度系数取值。立杆间距两级之间值，计算长度系数取两级对应的较大的 值。要求高宽比相同 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管 支撑架设计与计算 4.2.4满堂支承架的设计计算 满堂脚手架的设计计算步骤与计算公式与双排扣件式钢 管脚手架基本一致，但有几点应注意： （ 1）满堂支撑架顶层施工荷载应通过可调托撑传迸给立杆； （ 2）计算立杆段的轴向力设计值 N，按

29、下列公式计算： 不组合风荷载时： 不组合风荷载时： 式中： 永久荷载对立杆产生的轴向力标准值总和（ kN）； 可变 荷载对立杆产生的轴向力标准值总和（ kN）。 （ 3）立杆稳定性验算部位的确定 当采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距时，应计算底层与顶层立杆段； 当架体的步距、立杆纵距、立杆横距有变化时，除计算底层立杆段外，还必 须对出现最大步距、最大立杆纵距、立杆横距等部位的立杆段进行验算； 当架体上有集中荷载作用时，尚应计算集中荷载作用范围内受力最大的立杆 段。 QKGK NNN 4.12.1 QKGK NNN 4.19.02.1 GKN QKN 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管

30、 支撑架设计与计算 )2(10 ahkl hkl 20 （ 4）立杆稳定性计算时，立杆的计算长度应按下式计算： 顶部立杆段： 非顶部立杆段： 式中： k 满堂支撑架计算长度附加系数，按表 4-4采用； h 步距； a 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度，应不大于 0.5m； 1、 2 考虑满堂支撑架整体稳定性因素的单杆计算长度系数。 按 建筑施工扣件式钢管脚手架 （ JGJ130 2011）附录 C相应表采用。 高度 H（ m） H8 8 H10 10 H20 20 H30 k 1.155 1.185 1.217 1.291 注：当验算立杆允许长细比时，取 k 1 满堂支撑架计算长度附加系

31、数 例题：江西某学院新教学楼工程阶梯教室采用满堂支撑架施工， 计算如下： 1参数信息： （ 1）立杆参数 立杆的纵距 b=1.0m，立杆的横距 l=1.0m，立杆的步距 h=1.50m，伸出长度： 0.3m。 （ 2）荷载参数 混凝土板厚： 130mm；混凝土自重选用 25kN/m3，模板自 重采用 0.3kN/m2，施工均布荷载选用 1.5kN/m2，振捣混凝土荷载 0.5kN/m2。 （ 3）地基参数 地基承载力标准值取 170kN/m2，基础底面面积取 0.25m2。 （ 4）木方参数 木方的宽度 50mm；木方的高度 80mm；木方的间距 250mm；木方的弹性模量为 9500N/mm

32、2；木方的抗剪强度取 1.4N/mm2； 木方的抗弯强度取 15N/mm2，木方的截面惯性矩 I=5.00 8.003/12=213.33cm4，木方的截面抵抗矩 W=5.00 8.002/6=53.33cm3。 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管 支撑架设计与计算 （ 5）面板参数 面板板厚为 18mm，面板的抗剪强度取 1.4N/mm2， 面板的抗弯强度取 15N/mm2， 面板的弹性模量为 9500N/mm2， 面板的截面惯性矩 I=100 1.803/12=48.60cm4， 面板的截面抵抗矩 W =100 1.802/6=54.00cm3。 （ 6）其他参数 支撑架搭设高度

33、取 11m，立杆顶部伸出长度取 0.3m，钢 管尺寸 48.3 3.6，截面惯性矩 I 12.71cm4，截面抵抗矩截矩 W 5.25cm3,A0=5.06cm2,A=1381.32cm2,钢管每米长质量 3.97kg/m； 2设计计算 经计算，横向（支撑）水平杆强度计算和挠度验算、扣件抗滑移验算、 支撑架立杆稳定性验算、地基承载力计算等均满足要求。 计算过程略 4.2 满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管 支撑架设计与计算 4.3 悬挑式脚手架的设计与验算 悬挑式脚手架简称挑架，可分为脚手架部分和悬挑结构两 部分，脚手架部分一般采用扣件式钢管脚手架，悬挑部分一般 采用附着钢三角式或悬臂钢梁式

34、 附着钢三角式悬挑脚手架 悬臂钢梁式悬挑脚手架 悬挑式外脚手架 4.3 悬挑式脚手架的设计与验算 4.3.1悬挑式脚手架的构造要求 一次悬挑脚手架高度不宜超过 20m。脚手架部分的要求与单、双排扣件 式钢管脚手架的要求基本一致。 悬挑梁间距 应按悬挑架体立杆纵距设置，每 一纵距设置一根。悬挑架的外立面剪刀撑应自下而上连续设置。 悬挑脚手架型钢的材质及用于固定型钢悬挑梁的 U型钢筋拉环或锚固螺栓 应符合现行国家标准的规定，型钢悬挑梁宜采用双轴对称截面的型钢，钢梁 截面高度不应小于 160mm，锚固型钢悬挑梁的 U型钢筋拉环或锚固螺栓直径不 宜小于 16mm，应采用冷弯成型，与钢梁型钢间隙应用钢楔

35、或硬木楔楔紧。 悬挑梁尾端应在两处及以上固定于钢筋混凝土梁板结构上。每个型钢悬 挑梁外端面宜设置钢丝绳或钢拉杆与上一层建筑结构斜拉结，钢丝绳与建筑 结构拉结的吊环应使用直径不小于 20mm的 HPB235级钢筋。钢丝绳、拉杆不参 与悬挑钢梁受力计算。 悬挑钢梁固定段长度不小于悬臂长度的 1.25倍。型钢悬挑梁悬挑端应设 置能使脚手架立杆与钢梁可靠固定的定位点，定位点离悬挑梁端部不应小于 100mm。 锚固位置设置在楼板上时，楼板的厚度不宜小于 120mm，若小于 120mm应 采取加固措施。锚固型钢的主体结构混凝土强度等级不得低于 C20。 4.3 悬挑式脚手架的设计与验算 4.3.2悬挑式脚

36、手架的设计步骤 悬挑式脚手架的设计包括两个方面的设计： 脚手架部分 的设计计算与 悬挑部分 的设计计算。 脚手架部分的设计计算与单、双排脚手架的设计计算步 骤基本一致，只是无须进行地基承载力的计算步骤。 当采用 型钢悬挑梁 做为脚手架的支承结构时，应进行下 列设计计算： （ 1）型钢悬挑梁的抗弯强度、整体稳定性和挠度； （ 2）型钢悬挑梁锚固件及其锚固连接的强度； （ 3）型钢挑梁下建筑结构的承载力计算。 例题：江西某学院教学楼 4#楼采用型钢悬挑脚手架进行施工， 计算步骤如下： 4.3 悬挑式脚手架的设计与验算 1参数选择 （ 1）脚手架参数选择： 本工程采用双排悬挑脚手架，同 时施工层数为

37、一层，搭设高度为 16m； 钢管采用 48.3 3.6， I 12.71cm4， W 5.25cm3,A0=5.06cm2， A=1381.32cm2,钢管每米长质量 3.97kg/m；连墙件布置取二步三跨；连 墙件连接方式为扣件连接；一层内排架 距离墙长度 =0.25m；纵距 la=1.50m；横 距 lb=1.05 m；步距 h=1.8m； 4.3 悬挑式脚手架的设计与验算 （ 2）支承结构参数选择： 悬挑水平钢梁采用 16a槽钢，悬挑段 长度 1.45m，内锚固段长度 1.95m，支座卡环直径 16mm，支座卡环 抗拉强度： 50N/mm2； 4.拉绳（钢丝绳）安全系数取 8，抗拉强度

38、1400N/mm2；层高 4.20m，拉绳拉环直径 20mm，抗拉强度： 50N/mm2。 2荷载参数选取 本工程荷载参数选择如下： 施工均布活荷载标准值 :3kN/m2；基本风压 0 0.3kN/m2；风荷 载高度变化系数 z 为 1.16；风荷载体型系数 s =1；每米立杆承受的 结构自重标准值 :0.1777kN/m2（内插法计算）；脚手板自重标准 值 :0.3kN/m2；栏杆挡脚板自重标准值 :0.16kN/m2；安全设施与安全 网 :0.01kN/m2； 3脚手架部分计算 纵、横向水平杆计算、扣件抗滑移计算、立杆荷载计算、立杆稳 定性验算、连墙件的计算与单、双排脚手架的计算步骤和方法

39、一致。 4.3 悬挑式脚手架的设计与验算 4悬挑梁的受力计算 : （ 1）立杆集中荷载计算 悬挑脚手架作用于型钢悬挑梁上立杆的轴向力设计值，按组合 风荷载与不组合风荷载分别计算，取其较大者。 本方案中，脚手架集中荷载： kN NNPN QkG 06.8 2 15.0205.15.10.34.1 ) 2 215.005.15.13.0 2 215.005.10 3 9 7.0161 7 7 7.0(2.14.12.1 k 悬挑脚手架计算简图 4.3 悬挑式脚手架的设计与验算 （ 2）按纯悬挑构件计算悬挑梁的抗弯强度、挠度和稳定性 受力计算 计算结果为： Nm =6.41kN Mmax=10.48

40、kN m 悬挑梁的强度计算 : 最大应力 式中： Wn 型钢悬挑梁净截面模量 水平支撑梁强度满足要求 22 3 6 n m a x /205/77.96 103.108 1048.10 W mmNfmmN M 4.3 悬挑式脚手架的设计与验算 悬挑梁的挠度计算 : 式中： a 脚手架立杆集中荷载距墙面距离（ mm） l 内锚固长度（ mm） E、 I 悬挑梁型钢的弹性模量和惯性矩 说明：对悬挑杆件，挠度计算时取其值的 2倍。 满足要求 悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁整体稳定性满足要求 式中： 型钢悬挑梁的整体稳定性系数，按钢结构设计规范（ GB50017）选用； W 型钢悬挑梁毛截面模量。

41、mmlmmlaEI lP 6.11250 1045.1225039.9)1(3 a 32 22 6 b m a x /2 0 5/56.1 3 2 1 0 8 3 0 073.0 1048.10 mmNfmmN W M 4.3 悬挑式脚手架的设计与验算 （ 4）锚固段与楼板连接的计算 : 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋卡环，拉环强度计算 如下： Nm =6.41kN(型钢悬挑梁锚固段压点 U型钢筋拉环或螺栓拉力设计值 )； 满足要求 式中： Al U型拉环净截面面积或螺栓的有效截面面积（ mm2） 。 （ 5）型钢悬挑梁下结构建筑结构承载力计算 按 混凝土结构设计规范 （ 50010）的规定进

42、行混凝土 局部受压承载力和结构承载力验算。 经计算（详细计算过程略），满足要求。 22 2 3 l m / m m50/90.31 814.3 1041.6 A NfmmN N 4.4 认识其它脚手架 脚手架的分类： 按其所用配料分：木脚手架、竹脚手架与金属脚手 架； 按用途分：结构脚手架、装修脚手架、承重和支撑 用脚手架、防护用脚手架等； 按搭设位置分：外脚手架和里脚手架两大类； 按支固方式分：落地式脚手架、悬挑脚手架、附墙 悬挂脚手架、吊脚手架、附着升降脚手架、水平移动脚 手架等； 按设置形式分：单排脚手架、双排脚手架、满堂脚 手架等。 4.4 认识其它脚手架 外脚手架种类 4.4 认识其

43、它脚手架 4.4.1常见里脚手架构造及适用范围 由于里脚手架在使用过程中不断转移，装拆频繁，故要求 轻便灵活，装拆方便。其结构形式有折叠式、支柱式和门架式 和马凳等。 （ 1）折叠式 根据材料不同，折叠式里脚分为角钢、钢管和钢筋折叠式里脚手架， 适用于民用建筑的内墙砌筑和内粉刷。 折叠式里脚手架 1 立柱； 2 横楞 4.4 认识其它脚手架 （ 2）支柱式 支柱式里脚手架由若干支柱和横杆组成，上铺脚手板， 适用于砌墙和内粉刷。 （ 3）门架式 门架式里脚手架由两片 A形支架与门架组成。适用于 砌墙和粉刷。 套管式支柱里脚手架 1 支脚； 2 立管； 3 插管； 4 销孔 门架式里脚手架 a)A

44、形支架与门架； b)安装示意图 1 立管； 2 支脚； 3 门架； 4 垫板； 5 销孔 4.4 认识其它脚手架 4.2吊挂式脚手架 吊挂式脚手架是通过特设的支承点，利用吊索悬吊吊架或吊篮进行施 工。适用于高层框架和剪力墙结构的外墙砌筑和外墙装饰施工。 4.4.3竹木脚手架 在我国南方地区和广大乡镇地区仍时常使用传统竹、木脚手架。木脚 手架一般使用剥皮杉杆，竹脚手架应用生长 3年以上的毛竹。 项目 砌筑用 装饰用 满堂架 木 竹 木 竹 木 竹 单排 双排 双排 单排 双排 双排 里皮立柱离墙 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 排距 1.2 1.5 1 1.5 1 1.3 1.2

45、 1.5 1 1.5 1 1.3 1.8 2 1.8 2 柱距 1.5 1.8 1.5 1.8 1.3 1.5 2 2 1.8 1.8 2 1.8 2 步距 1.2 1.4 1.2 1.4 1.2 1.6 1.8 1.6 1.8 1.6 1.8 1.6 1.8 1.6 1.8 横向水平杆间 距 1 1 0.75 1 1 1 1 1 横向水平杆悬 臂 0.45 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 4.4 认识其它脚手架 4.4.4升降脚手架技术简介 升降式脚手架又称为爬架，是沿结构外表面满搭的脚手架，在结 构和装修工程施工中应用较为方便。主要包括自升降式、互升降式、整 体升降式三种类型。

46、自升降式脚手架爬升过程 a)爬升前的位置； b)活动架 爬升 (半个层高 )； c)固定 架爬升 (半个层高 ) 1 活动架； 2 固定架； 3 附墙螺栓； 4 倒链 4.4 认识其它脚手架 互升降式脚手架爬升过程 a)第 n层作业； b)提升甲单元； c)提升乙单元； d)第 n+1层作业 3.整体升降式脚手架 4.4 认识其它脚手架 整体升降式脚手架 a)立面图； b)侧面图 1 上弦杆； 2 下弦杆； 3 承力桁架； 4 承力架； 5 斜撑； 6 电动倒链； 7 挑梁； 8 倒链； 9 花篮螺栓； 10 拉杆； 11 螺栓 4.4 认识其它脚手架 4.4.5门式脚手架 门式脚手架是目前国

47、际上应用最普通的脚手架之一，不仅可用于 外脚手架的，也可用于里脚手架和满堂脚手架。门式脚手架由门式框架、 剪刀撑和水平梁架或脚手板构成基本单元。 将基本单元连接起来即构 成整片脚手架。 门式钢管脚手架 a)基本单元； b)门式外脚手架 1-门式框架； 2-剪刀撑； 3-水平梁架； 4-螺旋基脚； 5-连接器； 6-梯子； 7-栏杆； 8-脚手板 门式脚手架 门型架 交叉拉杆 连接棒 4.4 认识其它脚手架 可调底座 简易底座 可调 U型 4.4 认识其它脚手架 锁臂点 栏杆柱 扣墙 门式脚手架主要部件 4.4 认识其它脚手架 门式脚手架的搭设 门型脚手架一般按以下程序搭设： 铺放垫木 (板 )

48、 拉线、放底座 自一端起立门架并随即装 剪刀撑 装水平梁架 (或脚手板 ) 装梯子 需要时，装设 通常的纵向水平杆 装设连墙杆 照上述步骤，逐层向上 安装 装加强整体刚度的长剪刀撑 装设顶部栏杆。 4.4 认识其它脚手架 搭设门型脚手架时，基底必须先平整夯实。 外墙脚手架必须通过扣墙管与墙体拉结，并用扣件把钢 管和处于相交方向的门架连接起来。 整片脚手架必须适量放置水平加固杆 (纵向水平杆 )，前 三层要每层设置，三层以上则每隔三层设一道。 在架子外侧面设置长剪刀撑。使用连墙管或连墙器将脚 手架与建筑物连接。高层脚手架应增加连墙点布设密度。 拆除架子时应自上而下进行，部件拆除顺序与安装顺序相

49、门式脚手架架设超过 10层，应加设辅助支撑，一般在高 8 11层门式框架之间，宽在 5个门式框架之间，加设一组，使 部分荷载由墙体承受。 4.4 认识其它脚手架 门式钢管脚手架的加固处理 a) 转角用钢管扣紧； b）用附墙管与墙体锚固； c)用钢管与墙撑紧 1 门式脚手架； 2 附墙管； 3 墙体； 4 钢管； 5 混凝土板 4.4 认识其它脚手架 4.4.6碗扣式钢管脚手架 碗扣式钢管脚手架又称为多功能碗扣型脚手架。是我国参考国外经 验自行研制的一种多功能脚手架，其杆件节点处采用碗扣连接，由于碗扣 是固定在钢管上的，构件全部轴向连接，力学性能好，连接可靠，脚手架 整体性好，不存在扣件丢失问题

50、。 碗扣接头 a)连接前； b)连接后 1 立杆； 2 上碗扣； 3 下碗 扣； 4 限位销； 5 横杆； 6 横杆接头 4.4 认识其它脚手架 4.4 认识其它脚手架 质量标准与安全技术 一、质量标准 扣件式脚手架施工前，就根据规范对其构件与立杆地基承载力进行 设计计算，并编制专项施工方案； 扣件的材质应符合 碳素结构钢 （ GB/T700 2006）中 Q235级钢的规 定。对新钢管应有产品合格证书、质量检验报告、表观质量合格、尺寸偏 差符合规范要求（要求外径 0.5mm，壁厚 0.5mm）；对旧钢管应每年检 查一次锈蚀情况，锈蚀不符合要求（要求 0.18mm）及弯曲不符合要求 （要求端部

51、 1.5m内弯曲 5mm；立杆长 3m l4m 时，弯曲 12mm；立杆长 4m l6.5m 时，弯曲 20mm；水平杆、斜杆 l6.5m ，弯曲 30mm）的不 得使用。 扣件应符合 钢管脚手架扣件 （ GB15831 2006）的规定，在螺 栓扭力矩达到 65Nmm 时，不得发生破坏；应有生产许可证、法定检测单 位的测试报告和产品合格证，应进行防锈处理，扣件进入施工现场应检查 产品合格证，并应进行抽样复试。扣件在使用前应有逐个挑选，有裂缝、 变形、螺栓出现滑丝的严禁使用。 脚手板应符合现行相关规范规定并与脚手架联接可靠。可调拖撑受压承 载力设计值不得小于 40kN，支托板厚不应小于 5mm

52、，变形不应大于 1mm， 应有产品质量合格证和质量检验报告；每根立杆底部宜设置底座或垫板。 脚手架基础表面坚实平整、不积水，垫板不晃动，底座不滑动，不沉降 （ 10mm）。 单排脚手架搭设高度不应超过 24m，双排脚手架搭设高度不宜超过 50m， 高度超过 50m的双排脚手架，应采用分段搭设等措施。纵向水平杆应设置 在立杆内侧，单根杆长度不应小于 3跨；纵向水平杆接长应采用对接扣件 或搭接，两相邻接接头不应设置在同步或同跨内，搭接长度不小于 1m， 并应等距设置 3个旋转扣件固定。连主节点处必须设置一根横向水平杆， 用直角扣件扣接且严禁拆除；单、双排与满堂脚手架接长除顶层步外， 其余各层各步接

53、头必须采用对接扣件连接。 作业层脚手板必须铺满、铺稳、铺实；脚手板的铺设采用对接平铺或搭 接铺设，接头处应设两根横向水平杆，脚手板外伸长度取 130mm 150mm， 两块脚手板的外伸长度之和不应大于 300mm；搭接铺设时，接头应支在横 向水平杆处，搭接长度不小于 200mm，其伸出横向水平杆长度不小于 100mm。斜道脚手板应设置防滑木条。 质量标准与安全技术 连墙件应靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于 300mm；开口型脚 手架的两端面必须设置连墙件和横向支撑。连墙件应优先采用菱形布置， 或采用方形、矩形布置。 高度在 24m及以上的双排脚手架应在外侧全立面连续设置剪刀撑，高度在

54、24m以下的单、双排脚手架，均必须在外侧两端、转角及中间间隔不超过 15m的立面上，各设置一道剪刀撑，并由底至顶连续设置。 满堂脚手架高度不宜超过 36m，施工层不得超过一层；应根据架体的类型 设置剪刀撑。 一次悬挑脚手架高度不宜超过 20m，外立面剪刀撑应自下而上连续设置， 锚固型钢的主体结构混凝土强度不低于 C20，锚固位置设置在楼板上时， 楼板的厚度不宜小于 120mm，若楼板厚度小于 120mm应采取加固措施。 质量标准与安全技术 质量标准与安全技术 二、安全技术 （ 1）脚手架的安装与拆除人员必须是经过考核的专业架子工，架子工应 持证上岗； （ 2）搭拆脚手架人员必须戴安全帽、系安全

55、带、穿防滑鞋； （ 3）钢管上严禁打孔； （ 4）作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载（施工活荷载标准 值为：结构脚手架 3kN/mm2，装饰脚手架 2kN/mm2），对于多立柱式外脚手 架，若需要超载，应采取相应措施并进行验算。；不得将模板支架、缆风 绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在架体上；严禁悬挂起重设备，严 禁拆除或移动架体上的安全防护设施。 （ 5）当有六级强风及以上风、浓雾、雨或雪天气时应停止搭设与拆除脚 手架工作。雨、雪后上架作业应有防滑措施，并扫除积雪。夜间不宜进行 脚手架的搭设与拆除作业。 （ 6）脚手板应铺设牢靠、严实，并应用安全网双层兜底。施工层以下每 隔 10m

56、应用安全网封闭。 （ 7）外脚手架沿架体外围应用密目式安全网全封闭，安全网设于外立杆 内侧并与架体绑扎牢固； （ 8）在脚手架使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵横向 扫地杆及连墙件。 （ 9）在脚手架使用过程中开挖脚手架基础下的设备基础或管沟时，必须 对脚手架采取加固措施。 （ 10）临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。 （ 11）在脚手架上进行电、气焊作业时，应有防火措施和专人看守。 （ 12）工地临时用电线路和架设及脚手架的接地、防雷措施等，应符合 现行相关规定。 （ 13）搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，专人看守，严禁非操 作人员入内。 （ 14）脚手架的

57、拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业； 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；分段拆除高差大于两步时，应增设连墙件加固。 （ 15）卸料时各构配件严禁抛掷至地面。 质量标准与安全技术 三、 检测方法 脚手架作业前，应检查脚手架构配件的相关证书、质量报告、检验报告等 文件。在脚手架作业的不同阶段，要根据规定对脚手架进行检测。对脚手 架的检测方法主要有：观察法、手板检查、尺量检查、角尺检查、经纬仪 检测、水平仪检查、扭矩测力板手检查、力学试验等。 观察法：如经目测检查脚手架的地基基础、碗扣式脚手架的构件外观质量、 门式脚手架构造、安全网的设置等； 手板检查：检查防护拦杆、挡脚板与脚手架是否连接牢靠等； 尺量检查：包括钢卷尺检查、游标卡尺检查、钢板尺等。主要用于检查脚 手架的构配件尺寸、脚手架搭设误差、焊缝误差等； 角尺检查：检查脚手架斜杆角度，如剪刀撑、抛撑、门式脚手架与碗扣式 脚手架的斜杆、斜道等； 经纬仪检查：检查脚手架的垂直度； 水平仪检查：也常用水准仪，水平尺进行检查。主要检查脚手架水平方向 的杆件、构配件的水平尺寸误差等； 扭矩测力板手检查：检查扣件质量； 力学试验：检查焊接强度、碗扣强度、接头强度、可调底座抗压强度等。 具体检测方法和要求可参考相关规范和文件的规定。 质量标准与安全技术