高層建筑懸挑腳手架方案設計中存在的幾個問題
為滿足結構施工和外裝飾施工的需要，分段懸挑搭設的扣件式鋼管腳手架應用得非常普遍，由于其對人員安全、施工質量、施工速度和工程成本以及鄰近建筑物和場地都有著重大的影響，所以，懸挑腳手架施工方案是否完整、合理、可靠，是否能正確指導施工人員制作、安裝、搭設懸挑腳手架，是確保架體安全的重要因素之一。因此對其懸挑結構的選型、腳手架的設計計算、構造與搭拆施工及使用管理都有著嚴格的要求。
根據《危險性較大工程安全專項施工方案編制及專家論證審查辦法》，懸挑腳手架必須編制專項施工方案。方案主要編制依據有《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-20**（以下簡稱JGJ130-20**規范）、《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-99、《鋼結構設計規范》GB50017-20**，以及地方標準等。施工方案應包括有設計計算書(包括對架體整體穩定性、支撐桿件的受力計算)，有針對性較強的、較具體的搭設、維護及拆除等安全技術措施，并應有平面、立面圖以及節點詳圖。
由于現在建筑施工企業技術人員一般使用PKPM或品茗等軟件計算和編制方案，關于計算的詳細內容本人不再贅述，本文僅就施工方案設計和施工時與構造措施有關的幾個熱點問題與廣大同行進行探討。
一、關于懸挑結構的選型
懸挑式腳手架的全部荷載最終都是通過懸挑結構傳遞給建筑結構，因此，懸挑式腳手架的關鍵是懸挑結構，它必須具有足夠的強度、剛度和穩定性，并能與建筑結構可靠連接，以將腳手架的荷載安全地傳遞給建筑結構。
懸挑腳手架按其受力型式分為懸臂式、斜撐式、斜拉式等三類。懸臂式，顧名思義，是直接在建筑結構上伸出型鋼挑梁作為腳手架的支撐體系；斜拉式是在由建筑結構伸出的型鋼挑梁端部加鋼絲繩、圓鋼或型鋼材料進行斜拉，鋼絲繩、圓鋼或型鋼另一端采用繩卡或焊接等方式固定到預埋在建筑結構內的吊環或預埋件上；下撐式是在挑梁端部下面加一斜桿支撐，支撐下部固定到建筑結構或預埋在建筑結構內的預埋件上。
懸臂式結構由于受力體系簡單，制作方便，應用較普遍。其他兩類懸挑結構在實際工程中也有廣泛的應用，但其受力體系及使用上各有特點：斜拉式懸挑結構的承載能力由受拉構件控制的，而下撐式懸挑結構的承載能力由下撐桿的受壓穩定性控制。
二、關于懸挑式腳手架的設計計算內容
懸挑式腳手架的計算包括腳手架架體的計算和懸挑結構的計算兩部分。
1、
根據JGJ130-20**規范要求，腳手架架體的計算要考慮的荷載恒荷載和活荷載。恒荷載一般包含：腳手架結構自重，包括立桿、縱向水平桿、橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件等的自重；構、配件自重，包括腳手板、欄桿、擋腳板、安全網等防護設施的自重等?；詈奢d一般包含：施工荷載，包括作業層上的人員、器具和材料等的自重；風荷載等。其計算內容包括縱向、橫向水平桿等受彎構件的強度和連接扣件的抗滑承載力計算；立桿的穩定性計算；連墻件的強度、穩定性和連接強度的計算；架體中受彎構件的變形驗算等。
2、懸挑結構的計算內容根據懸挑式腳手架的荷載傳遞途徑，計算應包括：腳手架立桿底部型鋼橫擔（如有設置）和懸挑梁型鋼的計算（包括抗彎強度計算、抗剪強度計算、局部承壓強度計算、整體穩定性驗算和撓度計算）；斜拉式懸挑結構應包括鋼絲繩拉索（作為卸荷作用）、圓鋼或型鋼等的抗拉強度計算；下撐式懸挑結構應包括下撐桿的強度和穩定性計算。
3、懸挑結構與建筑結構的連接計算根據懸挑結構與建筑結構連接具體方式的不同，可能包括建筑結構混凝土的局部抗壓驗算；吊環的強度計算；螺栓或預埋構件焊縫連接部位的抗拉、抗剪計算等。
三、關于懸挑腳手架搭設的高度
懸挑腳手架施工方案編制的主要依據是JGJ130-20**規范，該規范對懸挑腳手架并沒有限高的規定，而各地方的做法不盡相同，昆山地區考慮到風荷載較大緣故，一般規定每道型鋼支承架上部的腳手架高度不宜大于20m。對于高層建筑而言，風荷載是重要的水平荷載，是使結構產生內力和位移的重要因素，對于外腳手架也不例外，隨著高度的增加，風荷載的作用會逐漸增大，因此在分段懸挑時，應盡量使上一步懸挑高度小于下一步的，確保立桿的穩定性。
建筑施工企業技術人員目前一般使用PKPM或品茗等安全計算軟件編制方案，方案編制時一般先根據經驗初步擬定每段懸挑腳手架的高度及各項參數，再核算外腳手架本身的力學性能，尤其要驗算連墻件的受力情況，如不能通過驗算，應逐個調整參數，繼續驗算直至強度、剛度、穩定性、節點強度等各項要求均滿足。
四、關于懸挑梁的截面選型
懸挑腳手架應采用型鋼制作的懸挑梁、懸挑桁架或附著式鋼三角架，不得采用鋼管。目前懸挑梁多采用普通工字鋼或槽鋼，由于普通工字鋼具有雙軸對稱截面，受力明確，傳力直接，得到廣泛使用。
對于型鋼梁型號規格的選擇，一般僅選擇危險性較大的、懸挑構件荷載受力復雜且較大的有代表性的幾根懸挑梁進行驗算，通常選擇轉角、陽臺、飄窗及采光井等懸挑長度較長、構件受力較大的部位，尤其是要注意在陽臺等懸挑結構部位，由于陽臺有5cm的室內外高低差，此時懸挑構件的支點應設在承重的結構挑梁上，所以該處懸挑構件的懸挑長度往往較大。在建筑物的陽角處，型鋼梁懸挑長度并不一定是最長的，但此處是兩側立桿的交匯點，有可能采用橫擔的方式傳力，其承受的荷載比較大，且不易固定，所以，轉角等特殊部位應根據現場實際情況采取加強措施，并且在專項方案中應有驗算和構造詳圖。
五、關于斜拉式懸挑結構能否采用鋼絲繩的問題
一些專業腳手架公司的搭設人員認為腳手架的大部分荷載是可以由鋼絲繩來承擔的，鋼絲繩可以作為斜拉式懸挑結構的主要受力構件。但本人認為鋼絲繩作為柔性材料，斜拉鋼絲繩如果作為主要受力構件，則存在以下一些問題：
1、鋼絲繩是否承擔荷載，以及承擔荷載的多少不易確定。
鋼絲繩的伸長率大與懸挑型鋼的變形不匹配，當鋼絲繩達到設計抗力時，懸挑腳手架挑梁早已撓度變形過大，處于不穩定狀態了，即使采用調緊裝置，也難以保證各根鋼絲繩都能按照設計意圖均衡受力。在斜拉式懸挑腳手架實際搭設和使用過程中，我們經常發現鋼絲繩受力時的張緊程度并不一致，說明各繩受力的大小不一樣。如果按簡支結構作為計算模型，以鋼絲繩的破斷拉力作為極限荷載，這樣選擇的懸挑型鋼偏??；但如果完全按懸挑結構計算，選擇的型鋼則很大，造成了很大的浪費；如果考慮型鋼梁和鋼絲繩各承擔一部分荷載，對鋼絲繩的極限荷載進行折減，如折減30%～40%，但這很難進行理論計算和試驗測定。
兩種力學模型的計算簡圖見圖1a、b。（F3為鋼絲繩受力）
圖1
斜拉式懸挑架計算簡圖
2、偏心問題。由于構造原因，鋼絲繩受力后拉結點往往偏于型鋼的一側，腳手架立桿位置一般設置在型鋼截面中心，兩者之間存在一定偏心距，使懸挑構件產生平面扭轉；由于各懸挑構件一般情況都是獨立的受力體系，相互之間未采用縱向連系桿連接，當腳手架鋼管立桿安裝位置出現不利偏差時，這種影響將更大。
3、固接端斷絲問題。鋼絲繩的直徑一般在12~18mm，有的甚至更粗，實際安裝時，為保證采用調緊裝置的拉直效果，固接端鋼絲繩彎曲半徑往往設置過小，鋼絲繩受力后容易在固接端處出現斷絲過多的情況，使實際承載力下降。
4、鋼絲繩是一種柔性材料，當懸挑腳手架受建筑物周圍環境和遇到臺風、龍卷風等惡劣天氣等的影響，產生向上的翻流作用時，是不能保證懸挑結構幾何不變的，即使出現輕微的?。ㄕ瘢﹦?，對懸挑腳手架而言也是極其危險的。
5、由于斜拉鋼絲繩的設置要等上一層（錨固部位）樓面結構混凝土強度達到要求時才能設置，當采用純斜拉式結構懸挑腳手架時，將出現上部腳手架搭設滯后的問題。
因此，在高層懸挑腳手架的設計時，一般懸挑架計算時懸挑型鋼和鋼絲繩的受力是分開計算的，懸挑型鋼能夠獨立承受外架的受力。鋼絲繩等柔性材料作為受拉構件，僅可以作為一種安全儲備構件來計算，鋼絲繩在計算時是能夠獨立受力的，避免懸挑型鋼在某種情形下失效后出現外架傾覆的危險，受條件限制，必須采用斜拉式懸挑腳手架時，宜采用圓鋼或型鋼等材料制作剛性斜拉構件。
六、關于型鋼懸挑構件室內長度和末端的固定方法
我們一般設計懸挑架的鋼梁的錨固長度時，室內長度一般設計為懸挑長度的1.5-2倍。但是對于部分比較特殊的腳手架，比如在轉角、陽臺、欄桿等水平高低處，由于支點擱置部位的影響，使得一些構件的實際懸挑長度往往過大，假如懸臂達到3米的話，那室內的錨固長度就最少4.5米，此時由于室內空間限制，根本達不到末端長度的要求。本人認為，方案設計時不必過于強調1.5倍或2倍的束縛，只要通過驗算，適當增加錨固和斜撐，使懸挑梁錨固措施及混凝土強度能夠滿足要求，就是安全的。
型鋼懸挑構件室內末端與主體混凝土結構的固定一般可采用兩道預埋螺栓固定、鋼筋拉環錨固等方法，在陽角等特殊部位亦可采用將型鋼直接預埋在混凝土墻板和柱內，連接強度應經計算確定，為保證錨固的可靠性，不得采用扣件連接。
當采用鋼筋拉環錨固時，拉環應錨入樓板30d，并壓在樓板下層鋼筋下面。如不能保證鋼筋的混凝土保護層厚度，也可以將拉環壓在樓板下層鋼筋上面，同時在拉環上部兩側各附加兩根直徑14～16的鋼筋，并與樓板鋼筋綁扎牢固，以確保拉環不會從混凝土樓板中拔出。
圖2所示為幾種常見的固定方法。
a)
預埋螺栓固定
b)鋼筋拉環錨固（拉環壓在樓板下層鋼筋下面）
c)鋼筋拉環錨固（拉環壓在樓板下層鋼筋下面）
d)鋼筋拉環大樣
圖2
型鋼梁與主體混凝土結構的固定方式
七、關于連墻件的設置
根據JGJ130規范規定，連墻件宜靠近主節點設置，偏離主節點的距離不應大于300mm，在實際施工中并不易實現。施工方案一般按兩步三跨或兩步兩跨設置，腳手架的步距一般為1.5m～1.8m，為了方便施工人員行走，通常采用1.8m，由于層高很難與步距的整數倍匹配，因此連墻件的位置有可能會在洞口等無法設置的地方。編制人員在計算時應考慮此問題，避免出現無法固定的情況，給架體的穩定帶來隱患。由于高層結構很多采用剪力墻結構，連墻件可以利用剪力墻模板固定留下的對穿拉桿孔洞來進行加固處理。
根據JGJ130規范第6.4.2.4條“一字型、開口型腳手架的兩端必須設置連墻件，連墻件的垂直間距不應大于建筑物的層高，并不應大于4m（兩步）?！?、第6.6.3.2條“一字型、開口型雙排腳手架的兩端必須設置橫向斜撐?！钡葟娭菩詶l文要求，現場施工升降機、工具式腳手架、懸挑接料平臺等開口處往往存在較多的安全隱患，編制人員在編制方案時應考慮此問題，并將此類問題單獨考慮，合理安排開口部位，同時應繪制詳圖，重點說明。
抗風渦流的措施在施工方案中也是經常被忽略的，JGJ130-20**規范中的6.4.7條“架高超過40m且有風渦流作用時，應采取抗上升翻流作用的連墻措施”，但具體應采取什么連墻措施來抵抗上升翻流作用呢？客觀地說，落實該條規定有一定的難度。風渦流產生的原因很復雜，在不同建筑物的不同平、立面產生的作用力大小不同，在不易定量分析計算的情況下可采取如下預防措施：在與連墻桿對應的外立桿處設置剛性斜拉桿與上層主體結構的預埋件連接或將連墻件的間距加密。根據本地區的實際情況，一般采用“U”卡和螺栓搭配使用的方式來設置預埋式的剛性連墻件，由此從根本上杜絕了鋼管扣件式連墻件容易被拆除、易松動、扣件抗滑力不足等缺點。
八、關于主體結構相關位置的承載力驗算
型鋼梁固定在主體結構上，腳手架上的荷載通過型鋼梁傳到支承的結構構件上，如果外腳手架懸挑太高或型鋼梁懸挑太長，該荷載超過了型鋼梁的支承構件的承載能力，將會引起構件的損傷或破壞，將導致外架的失穩和垮塌。但在施工方案中卻經常忽略對支承結構構件的驗算。型鋼梁支承在梁、樓板或墻上。對于墻，一般認為可以不再驗算，對于梁、板，則需要驗算其強度和剛度，驗算內容包括：支承點混凝土的抗彎、抗剪、抗扭、局部承壓承載力，如采用鋼筋拉環，還應驗算混凝土的抗拔承載力。如不滿足承載力的要求，應降低懸挑腳手架的高度，或者對結構構件進行加強。
九、關于保證水平方向穩定的構造措施
限制腳手架的側向變形、保證腳手架的側向穩定也是施工中應注意的問題。一般情況下，按規范要求設置剪刀撐、縱向和橫向掃地桿，能很好的限制腳手架的側向變形，起到保證腳手架側向穩定、加強腳手架整體性的作用。但在基本風壓較大和臺風地區，除設置剪刀撐、縱向和橫向掃地桿外，還應考慮在型鋼梁之間設置保證水平方向穩定的構造措施。
可以在型鋼梁之間設置橫桿或斜桿，也可以在型鋼梁的上部掃地桿位置處設置水平斜撐，有效防止側向失穩。對于選擇槽鋼作為型鋼支承架的腳手架，更要注意防止立桿放置偏心而引起的平面外失穩，可以相鄰懸挑構件相互之間采用縱向連系桿連接，也可以在槽鋼內側焊接鋼板作為加勁肋，加強槽鋼的平面外剛度等方法加固。
十、關于型鋼懸挑構件斜支撐作為受力構件的計算
當懸挑長度較大，且外立面造型復雜的情況下，依靠鋼梁的自身強度、撓度往往不滿足要求，這個時候選擇斜桿支撐是常見的做法。問題在于斜支撐的支設往往是后來施工的，采用焊接方法，下端與預埋件焊牢固，上端與懸挑構件焊牢固，從實際檢查的情況分析，上端與懸挑構件的焊接情況往往不理想，往往出現接觸面間隙較大且未達到滿焊的要求。
如此一來，斜桿支撐在計算時，上端支撐點究竟按固定支座處理還是按鉸支座處理呢？本人認為，在方案設計時，可以按偏安全的固定鉸支節點來驗算，現場則盡量按偏安全的滿焊要求施工，斜撐與鋼梁構成的是穩定的三角形受力體系，斜撐和懸挑梁的連接可靠，傳力明確，完全可以承擔由上部傳遞下來的荷載，只要經過科學計算，完全符合穩定結構體系受力要求，可以作為受力構件的。
篇2：辦公樓工程腳手架設計計算書
辦公樓工程腳手架設計計算書：
1、腳手架搭設高度H總：
外架應高出屋面欄板1.2m，所以H總=0.35m+28m+1.2m=29.55m，其中0.35m是室內外的高差。
2、搭設材料要求：
落地竹腳手架使用的毛竹材應為三年生長期，長5m以上、厚6mm以上新竹或經搭設連續使用保持韌性，表面為表或黃色的舊竹。凡有腐爛、蟲蛀、通裂、刀傷、霉變等不得使用。落地竹腳手架各桿件直徑要求如下：
?、?、立桿：有效使用段內小頭直徑為60mm；
?、?、大橫桿：有效使用段內小頭直徑為60mm；
?、?、鋪榀橫桿：有效使用段內小頭直徑為60mm；
?、?、小橫桿：小頭直徑為60mm；
?、?、頂桿：小頭直徑為55mm；
?、?、剪刀撐桿：有效使用段內小頭直徑為60mm；
?、?、欄桿、擋腳桿：有效使用段內小頭直徑為45mm。
竹榀應使用質地堅實，其表層呈青、黃色、韌性好、無腐爛、蟲蛀、斷裂，30mm左右寬的元竹片編織而成，榀經長1.0-1.2m，緯長同搭設架凈寬（立桿之間的凈距），經竹片不少于5道，四周經緯竹片應鉆孔，用鉛絲綁扎封閉。綁扎繩系特制聚丙經拉絲制成，其規格通常為0.5mm × 5mm，拉力不小于0.25KN，根據綁扎需要裁成定長。聯墻桿使用材料有：
?、?、φ6圓鋼或8＃鉛絲作拉結材料；毛竹或40mm×60mm小方木作壓（頂）結材料。
?、品ㄌm螺栓經改制與圓鋼（或鉛絲）配合的專設拉、壓聯結式工具。
3、搭設與防護的基本要求：
?、?、采用雙排搭設。
?、?、立桿橫向間距為1.2m；縱向間距為1.5m；里立桿距建筑物距離為0.20m。立桿搭接長度為2m，用綁扎繩綁扎三道，立桿的有效長度為4m。
?、?、大橫桿：
設外架步數為16步，除底皮架高2.0m外，其余15步架均為1.8m。大橫桿搭設長度為1.5m。
?、?、小橫桿：
水平間距與立桿橫向間距相同為1.2m，其長度為1.7m，內外分別伸出架外0.2m及0.3m。
?、?、腳手板鋪設：
隔層滿鋪竹榀，竹榀規格為1.2m×0.9m（長×寬），最底部一步架不鋪竹榀腳手板，從第二步架起，滿鋪竹榀層數為15層。
?、?、剪刀撐：
縱向距離每隔7m左右設一組連續性的剪刀撐，因為剪刀撐桿件較少，在計算架體自重時忽略這部份桿件重量。
?、?、防護：
每步架的外側離大橫桿0.18m高處設擋腳板一道、1.0m高處再綁扎欄桿一道；另外，在所有架體外側均掛安全立網進行全封閉的防護，立網規格L-1.8×6.0每片網重量為4kg。
?、?、架體與建筑物的拉結：
拉結點用8＃鉛絲連接，拉結點處（或其附近）的小橫桿應頂住建筑物；拉結點以二步四跨設置一點（即3.6m×6.0m）。
?、?、立桿基底處理：
在底部內外雙排立桿設置處，挖橫向長度為1.2m、縱向長度為0.25m、深0.5m的基槽；基槽底應先進行夯實后放入墊板，并將內外立桿放在墊板上，回填埋好。
?、?、荷載傳遞方式：
用竹榀鋪設的條件下，施工荷載通過竹榀傳遞給大橫桿，再由大橫桿傳遞給靠近立桿的小橫桿，小橫桿傳遞給立桿，立桿傳至基礎（與地面接觸的墊板）。
4、毛竹的強度設計值和彈性模量選擇：
本地使用的毛竹（又稱楠竹、茅竹、江南竹）是竹類中力學性能較好的一種。強度近似水曲柳，考慮新舊、粗細等因素對毛竹影響較大，且影響造成的變化規律差，因此，在確定其強度設計值和彈性模量時，按比水曲柳強度低一等級的樺木（栲木）取值，即設毛竹的強度等級為TB15。
5、大橫桿強度、撓度驗算：
大橫桿受力按三跨連續梁計算，荷載最大時中間支座彎矩最大，以此彎矩進行驗算。驗算公式：
MB=KMB支.qL2[1]
V=Kf。qL2÷100÷E÷I<[V][2]
σ=MB/v<Fm[3]
條件1:查得KMB支=-0.117、Kf=0.99。
條件2:q-為外側大橫桿線荷載（所以外側大橫桿受力最差）。
本外架的外墻裝修及防護狀況：設施工荷載為q施=2KN/m2；竹榀自重（以現場使用新竹榀為準）q榀=60N/m2；大橫桿共四根，四跨長度時立桿的縱向間距（即L縱=1.5m）；架體凈寬為1.09m（B凈=1.2-0.11=1.09m）。
q內=6.667N/m(所以外架防護由立網張掛在外側大橫桿內全封閉防護，三跨二步的立網重量為：4÷1.8+3×1.5×1.0=47.22kg，兩立桿間的大橫桿長度為1.5m，立網重量作用在外側大橫桿的線荷載為：1.2×10÷1.8=6.667N/m)。
q=1.4q施.B凈/4+1.2(q榀.B凈/4+q網)
=1.4×2×1.09÷4+1.2（0.06×1.09÷4+0.0067）=0.7907KN/m。
條件3：L-每跨長度L=1.5m。
條件4：E-彈性模量，參照樺木（TB15）查得
E=10000N/mm2=10000×10-3KN/m2
條件5：I-毛竹截面慣性矩，以毛竹平均直徑計算。
I=π（d外4-d內4）/64=3.14(114-104) ×10-8÷64=227.8×10-8m4
條件6：WN-毛竹桿件凈截面抵抗矩（以平均直徑計算）。
WN=π（d外4-d內4）/32d外
=3.14×（114-104）×10-8÷32÷11÷10-2=1.42×10-6m3。
把條件1-6分別代入公式[1]、[2]、[3]
M=KMqL2=0.117×0.7907×1.52=0.2082KN.m
V=KfqL4÷100÷E÷I
=0.99×0.7907×1.54÷100÷10000÷103÷227.8÷10-8m=7.12×10-4m
σ=M/Wn=0.208
2×1000÷41.42÷10-8=5.0265×106N/mm2參照查得：抗彎強度設計值為：fM=15N/mm2
受彎構件允許撓度控制值為：[V]=L/200=1.5÷200=7.5×10-3m
因為σm=5.0265N/mm2
v=7.12×10-4<[v]=7.5×10-3m
所以大橫桿強度、撓度滿足要求。
6、小橫桿強度、撓度驗算：
小橫桿受力按簡支梁計算：
M=qL4/8[4]
=qL4/384EI[5]
σm=M/wn<fm[6]
條件1：L-小橫桿的跨度（即架寬）L=B=1.2m
條件2：q-小橫桿所承載的線荷載（設架體外側張掛的立網及大橫桿的自重和由大橫桿傳至小橫桿均轉變為平均荷載）。
q小=1.2KN/m2
q大=77.78KN/m2
q均=20÷1.2÷1.5=5.56N/m2
每跨間大橫桿的延長為1.5×4=6.0m
由資料查得每根長度為6m的毛竹重為14kg，因此每跨間大橫桿自重為：14×6.0÷6=14 kg。
q大=14×10÷1.2÷1.5=77.78N/m2
因為q=1.4q施×1.2+1.2（q榀+q網+q大）×1.2
=1.4×2×1.2+1.2×（0.06+0.0056+0.07788）×1.2=3.567KN/m
條件3：E-彈性模量，查得E=10000N/mm2
條件4：I-毛竹桿件毛截面慣性矩，同大橫桿計算I=227.8×10-8m4
條件5：Wn-毛竹桿件凈截面抵抗矩，同大橫桿計算Wn=41.42×10-6m3
把條件1-5分別代入公式[4]、[5]、[6]
M=qL2/8=3.567×1.22÷8=0.6KN.m
V=5qL4/384EI=5×3.567×1.24÷384÷10000÷103÷227.8÷103=0.00423
σm=M/Wn=0.6×1000÷41.42÷10-6=14.48×106N/m2=14.48N/mm2
參照查得，抗彎強度設計值Fm=15N/mm2
受彎構件允許撓度控制值[V]=L/200=1.2÷200=0.006m
因為，σm=14.48N/mm2<fm=15N/mm2V=0.00423m<[V]=0.006m
所以小橫桿強度、撓度滿足要求。
7、立桿強度驗算：
立桿強度驗算應對受力最不利情況的桿件進行驗算，即對第一步架的外側立桿強度進行驗算。
驗算公式：
σC=N/An≤fc
條件1：N-底部立桿外側所承受軸壓力N=1.2NGK+1.4NQK
NGK-一個縱距內腳手架自重產生的軸力
NQK-一個縱距內施工荷載
求NGK
q榀-一個縱距內竹榀自重產生的軸力
q榀=8×（1.5×1.2×60）=864N
q立-一個縱距內立桿自重產生的軸力
因為立桿長度為6m，重約14kg，搭設長度為2m，有效長度4m，所以一個縱距內16步架以下（高度為29.55m），需用2×8根立桿。
q立=2×8×14×10=2240N
q大小-一個縱距內大、小橫桿的延長長度為
L大小=1.5×4+1.2+1.2+0.2+0.3=7.7m
16步架以下有15步L1=15×7.7=115.5m
q大小=14×10÷6L1=14×10÷6×115.5=2695N
q欄-一個縱距內防護欄桿，在外側立桿所產生軸力
q欄=14×10×（15×1.5）÷6=525N
q網-一個縱距內立網在外側立桿所產生的軸力
q網=4×10×1.8×1.5÷18÷6=150N
所以，NGK=（q榀+q立+q大?。?2+q欄+q網
=（864+2240+2695）/2+525+150=3574.5N
求NQK：
設有三層同時施工，分布在10步以下，10步與12步之間，12步以下的架上:
q施=2000N/m2
一個縱距內施工荷載為：
NQK=2000×1.2×1.5×1.2=4320N
N=1.2 NGK+1.4 NQK=1.2×3574.5+1.4×4320=10337.4N=10.34KN
條件2：An-受壓桿件凈截面面積（以平均直徑計算）
An=π（d2外-d2內）/4=3.14(112-102)×10-4÷4=16.5×10-4m2
把條件1-2分別代入公式：
σC=N/An=10.34÷（16.5×10-4）=6.27N/m.m2
參照查得抗壓強度設計值Fc=14N/m.m2
因為，σC=6.27N/m.m2<Fc=14N/m.m2
所以立桿強度滿足要求。
8、立桿穩定性驗算：
驗算公式：
N/ΨAo≤Fc
NGK=q榀+q立+q大小+q欄+q網
=864+2240+2695+525+150=6474N
NQK=2000×1.2×1.5×1.2=4320N
N=1.2NGK+1.4NQK=1.2×6474+1.4×4320=13816.8N=13.82KN
Ao=2An=2×16.5×10-4=33×10-4m2
求Ψ---縱向彎曲系數
λ=Lo/i=1800÷（110÷4）=65.45（i=d/4）
因為λ=65.45<91
所以Ψ=1/[1+(λ÷65)2]=1/[1+(65.45÷65)2]=0.4966N/ΨA0=13.82÷0.4966÷(33×10-4)=8.433N/m.m2
查得抗壓強度設計值Fc=14N/m.m2
因為：N/ΨA0=8.433N/m.m2<Fc=14N/m.m2
所以立桿穩定性滿足要求。
9、驗算連接點的抗風強度：
風壓標準值計算公式：W=0.75
在本地區域W0=0.5KN/m2
查表得Bz=1（風壓數）Mz=1.835（風壓高度系數）
Mszu=φus（Hn）n=2雙排
查表得：擋風系數 φ=0.114
Wod2均=0.5×1.11×1.11=6.05×10-3
Ws=1.4/1.0=1.4
所以Ustw=0.114×1.4×2×0.93=0.308
W=0.75×1×1.385×0.308×0.5=0.16KN/m2
驗算連結點抗風強度：
Na=1.4HL1W=1.4×3.6×4.8×0.16=3.87KW
因為[w]=300～500
A=2×12.57=25.14m.m2
λ=N大/A=3.86×107÷25.14=1539N/m.m2<[W]
所以連結點抗風強度滿足要求。
10、基礎驗算：
N/A≤[R]
N=13.82KN
A=1.2×0.25=0.3m2(內外立桿基底的接觸面積)
N/A=13.82÷0.3=46.07KN/m2
素土承載力[R]=85KN/m2，現場基礎采用C15的素混凝土。
由于N/A=46.07KN/m2<[R]=85KN/m2，所以立桿基礎設置滿足要求。
篇3：中建公司外腳手架施工組織設計
中建公司外腳手架施工組織設計
一、施工準備
1.1構配件
1.1.1鋼管
1腳手架鋼管采用Φ48mm，壁厚3.5mm；橫向水平桿最大長度2200mm，其它桿最大長度6500mm，且每根鋼管最大質量不應大于25kg。
2鋼管尺寸和表面質量應符合下列規定:
1)新鋼管應有質量合格證、質量檢查報告；鋼管表面應平直光滑，不應有裂縫、結疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓痕和深的劃道；
鋼管允許偏差見下表：
序號項目允許偏差檢查工具
1焊接鋼管尺寸（mm） 外徑48壁厚 3.5-0.5游標卡尺
2鋼管兩端面切斜偏差1.7塞尺、拐角尺
3鋼管外表面銹蝕深度≤0.50游標卡尺
4各種桿件的端部彎曲L≤1.5m≤5鋼板尺
5立桿彎曲3m<l≤4m
4m<l≤6.5m≤12
≤20
6水平桿、斜桿的鋼管彎曲L≤6.5m≤30
2) 鋼管上禁止打眼。
1.1.2扣件
1扣件式鋼管腳手架采用可鍛鑄鐵制作的扣件，其材質應符合現行國家標準《鋼管腳手架扣件》（GB15831）規定；采用其它材料制作的扣件，應經試驗證明其質量符合該標準的規定后方可使用。
2腳手架采用的扣件，在螺栓擰緊扭矩達6.5N.M時,不得發生破壞。
1.1.3腳手板
腳手板采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板，每塊質量不宜大于30kg。
1.1.4連墻件
連墻件的材質應符合現行國家標準《碳素結構鋼》（GB/T700）中Q235-A的規定。
1.2經檢驗合格的構配件應按品種、規格分類，堆放整齊、平穩，堆放場地不得有積水。
1.3應清除搭設場地雜物，平整搭設場地，并使排水暢通。
1.4當腳手架基礎下有設備基礎、管溝時，在腳手架使用過程中不應開挖，否則須采取加固措施。
二地基與基礎
2.1立桿地基承載力計算
p≤fg
式中p----立桿基礎底面的平均壓力，p=N/A；
N----上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值；取N=
A----基礎底面面積；
fg----地基承載力設計值，fg =kc.fgk=
kc----地基承載力調整系數,對碎石土、砂土、回填土應取0.4,對粘土應取0.5；對巖石、砼應取1.0。
由此可得A=
2.2腳手架底座底面標高宜高于自然地坪50mm。
2.3腳手架基礎經驗收合格后，應按要求放線定位。
三搭設
3.1腳手架必須配合施工進度搭設,一次搭設高度不應超過相鄰連墻件以上兩步
3.2每搭完一步腳手架后，應校正步距、縱距、橫距及立桿的垂直度。
3.3底座安放應符合下列規定：
1底座、墊板均應準確地放在定位線上；
2墊板宜采用長度不小于2跨、厚度不小于500mm的木墊板，也可采用槽鋼。
3.4立桿搭設應符合下列規定：
1嚴禁將外徑48mm與51mm的鋼管混合使用；
2立桿接長除頂層頂步可采用搭接外，其它各層各步接頭必須采用對接扣件連接；相鄰立桿的對接扣件不得在同一高度內，且應符合下列規定：
1）兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同步內，同步內隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不小于500MM；各接頭中心至主接點的距離不宜大于步距的1/3；
2）搭接長度不應于1M，應采用不少于2個旋轉扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應小于100MM。
3開始搭設立桿時，應每隔6跨設置一根拋撐，直至連墻件安裝穩固后，方可根據情況拆除；
4當搭至有連墻件的構造點時，在搭設完該處的立桿、縱向水平桿、橫向水平桿后，應立即設置連墻件；
5立桿頂端宜高出女兒墻上皮1m，高出檐口上皮1.5m。
3.5縱向水平桿搭設應符合下列規定：
1縱向水平桿宜設置在立桿內側，其長度不宜小于3跨；
2縱向水平桿接長宜用對接扣件，也可采用搭接。對接、搭接應符合下列規定：
1）縱向水平桿的對接扣件應交錯布置各接頭至最近主接點的距離不宜大于縱距的1/3。
2）搭接長度不應小于1M，應等間距設置3個旋轉扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應小于100MM。
3）縱向水平桿應作為橫向水平桿的支座，用直角扣件固定在立桿上。
2在封閉型腳手架的同一步中，縱向水平桿應四周交圈，用直角扣件與內外角部立桿固定。
3.6橫向水平桿搭設應符合下列規定：
1主接點必須設置一根橫向水平桿，用直角扣件扣接且嚴禁拆除。主接點處 兩個直角扣件的中心距不應大于150MM。
2作業層上非主節點處的橫向水平桿，宜根據支承腳手板的需要等間距設置，最大間距不應大于縱距的1/2；
3雙排腳手架橫向水平桿的靠墻一端至裝飾面的距離不應大于100MM。
3.7腳手架必須設置縱、橫向掃地桿?？v向掃地桿應采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200MM處的立桿上。橫向掃地桿也應采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。當立桿基礎不在同一高度時，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定，高低差不應大于1M。
3.8連墻件、剪刀撐、橫向斜撐等的搭設應符合下列規定：
1連墻件的強度、穩定性和連接強度應按現行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》（GBJ 18）、《鋼結構設計規范》（GB 17）、《混凝土結構設計規范》（GBJ 10）等的規定。
2連墻件軸向力設計值：
Nl=Nlw+N0
式中Nl ----連墻件軸向力設計值（KN）；
Nlw ----風荷載產生的連墻件軸向力設計值，
Nlw =1.4*ωkAW=
N0----連墻件約束腳手架平面外變形產生的軸向力，雙排腳手架取5K
N。----每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側面的迎風面積。
連墻件軸向力設計值應小于扣件抗滑承載力設計值RC。RC=8KN，滿足要求。
3每道剪刀撐寬度不應小于4跨，且不應小于6M，斜桿與地面傾角宜在45?-60?，且應滿足表三
剪刀撐與地面傾角45?50?60?
剪刀撐跨越立桿的最多根數765
4高度在24M以下的腳手架必須在外側立面的兩端各設置一道剪刀撐，并應由底至頂連續設置；中間各道剪刀撐之間的凈距不應大于15M。高度在24M以上的腳手架應在外側整個立面整個長度和高度上連續設置剪刀撐；
5剪刀撐、橫向斜撐應隨立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設，各底層斜桿下端均必須支承在墊塊或墊板上。
3.9扣件安裝應符合下列規定：
1扣件規格必須與鋼管外徑相同；
2螺栓擰緊力矩不應小于40N.M，且不應大于65N.M；
3在主節點處固定縱向和橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐等用的直角扣件的中心點的 相互距離不應大于150MM；
4對接扣件的開口應朝上或朝內；
3.10作業層、斜道的欄桿和擋板的搭設應符合下列規定：
1欄桿和擋板均應搭設在外立桿的內側；
2上欄桿的上皮高度應為1.2M；
3擋腳板高度不應小于180MM；
4中欄桿應居中設置。
3.11腳手板的鋪設應符合下列規定：
1腳手板應滿鋪、離開墻面120-150MM；
2腳手板的探頭應用直徑3.2MM的鍍鋅鋼絲固定在支承桿件上；
3在拐角、斜道平臺口處的腳手板，應與橫向水平桿可靠連接，防止滑動；
4自頂層作業層的腳手板往下計，宜每隔12M滿鋪一層腳手板。
四拆除
4.1拆除腳手架前的準確備工作應符合下列規定：
1應全面檢查腳手架的扣件連接、連墻件、支撐體系等是否符合構造要求；
2應根據檢查結果補充完善施工組織設計中的拆除順序和措施，經主管部門批準后方可實施；
3應清除腳手架上雜物及地面障礙物。
4.2拆除腳手架時，應符合下列規定：
1拆除作業必須由上而下逐層進行，嚴禁上下同時作業；
2連墻件必須隨腳手架逐層拆除，嚴禁先將連墻件整層或數層拆除后再拆腳手架；分段拆除高差不應大于2步，如高差大于步，應增設連墻件加固；
3當腳手架拆至下部最后一根長立桿的高度（約6.5m）時，應先在適當位置搭設臨時拋撐加固后，再拆除連墻件；
4當腳手架采取分段、分立面拆除時，對不拆除的腳手架兩端，應先加設連墻件及橫向斜桿加固。
4.3卸料時應符合下列規定：
1各構配件嚴禁拋至地面；
2運至地面的構配件應及時檢查、整修與保養，并按品種、規格隨時碼堆存放。
5安全管理
5.1腳手架搭設人員必須是經過按現行國家標準《特種作業人員安全技術考核管理規則》（GB 5036）等考核合格的專業架子工。上崗人員應定期體檢，合格方可持證上崗。
5.2搭設腳手架人員必須戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。
5.3腳手架的構配件質量與搭設質量，應按規定驗收合格后方準使用。
5.4作業層上的施工荷載應符合設計要求，不得超載。不得將模板支架、纜風繩、泵送混凝土等到固定在腳手架上；嚴禁懸掛起重設備。
5.5當有六級及六級以上大風和霧、雨雪天氣時應停止腳手架搭設與拆除作業。
5.6腳手架使用中，應定期檢查桿件的設置的連接，連墻件、支撐、門洞桁架等的構造是否符合要求；地基是否有積水，底座是否有松動，立桿是否懸空；扣件是否松動；腳手架的垂直度偏差；安全防護措施是否符合要求；是否超載。
5.7在腳手架的使用期間嚴禁拆除主節點處的縱、橫向水平桿、掃地桿及連墻件。
5.8不得在腳手架基礎及相鄰處進行挖掘作業，否則應采取安全措施。
5.9在腳手架上進行電、氣焊作業時，必須有防火措施和專人看守。
5.10搭拆腳手架時，地面應設圍欄和警戒標志，并派專人看守，嚴禁非操作人員入內。