高层建筑悬挑脚手架方案设计中存在的几个问题
为满足结构施工和外装饰施工的需要，分段悬挑搭设的扣件式钢管脚手架应用得非常普遍，由于其对人员安全、施工质量、施工速度和工程成本以及邻近建筑物和场地都有着重大的影响，所以，悬挑脚手架施工方案是否完整、合理、可靠，是否能正确指导施工人员制作、安装、搭设悬挑脚手架，是确保架体安全的重要因素之一。因此对其悬挑结构的选型、脚手架的设计计算、构造与搭拆施工及使用管理都有着严格的要求。
根据《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》，悬挑脚手架必须编制专项施工方案。方案主要编制依据有《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20**（以下简称JGJ130-20**规范）、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99、《钢结构设计规范》GB50017-20**，以及地方标准等。施工方案应包括有设计计算书(包括对架体整体稳定性、支撑杆件的受力计算)，有针对性较强的、较具体的搭设、维护及拆除等安全技术措施，并应有平面、立面图以及节点详图。
由于现在建筑施工企业技术人员一般使用PKPM或品茗等软件计算和编制方案，关于计算的详细内容本人不再赘述，本文仅就施工方案设计和施工时与构造措施有关的几个热点问题与广大同行进行探讨。
一、关于悬挑结构的选型
悬挑式脚手架的全部荷载最终都是通过悬挑结构传递给建筑结构，因此，悬挑式脚手架的关键是悬挑结构，它必须具有足够的强度、刚度和稳定性，并能与建筑结构可靠连接，以将脚手架的荷载安全地传递给建筑结构。
悬挑脚手架按其受力型式分为悬臂式、斜撑式、斜拉式等三类。悬臂式，顾名思义，是直接在建筑结构上伸出型钢挑梁作为脚手架的支撑体系；斜拉式是在由建筑结构伸出的型钢挑梁端部加钢丝绳、圆钢或型钢材料进行斜拉，钢丝绳、圆钢或型钢另一端采用绳卡或焊接等方式固定到预埋在建筑结构内的吊环或预埋件上；下撑式是在挑梁端部下面加一斜杆支撑，支撑下部固定到建筑结构或预埋在建筑结构内的预埋件上。
悬臂式结构由于受力体系简单，制作方便，应用较普遍。其他两类悬挑结构在实际工程中也有广泛的应用，但其受力体系及使用上各有特点：斜拉式悬挑结构的承载能力由受拉构件控制的，而下撑式悬挑结构的承载能力由下撑杆的受压稳定性控制。
二、关于悬挑式脚手架的设计计算内容
悬挑式脚手架的计算包括脚手架架体的计算和悬挑结构的计算两部分。
1、
根据JGJ130-20**规范要求，脚手架架体的计算要考虑的荷载恒荷载和活荷载。恒荷载一般包含：脚手架结构自重，包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重；构、配件自重，包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重等。活荷载一般包含：施工荷载，包括作业层上的人员、器具和材料等的自重；风荷载等。其计算内容包括纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算；立杆的稳定性计算；连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；架体中受弯构件的变形验算等。
2、悬挑结构的计算内容根据悬挑式脚手架的荷载传递途径，计算应包括：脚手架立杆底部型钢横担（如有设置）和悬挑梁型钢的计算（包括抗弯强度计算、抗剪强度计算、局部承压强度计算、整体稳定性验算和挠度计算）；斜拉式悬挑结构应包括钢丝绳拉索（作为卸荷作用）、圆钢或型钢等的抗拉强度计算；下撑式悬挑结构应包括下撑杆的强度和稳定性计算。
3、悬挑结构与建筑结构的连接计算根据悬挑结构与建筑结构连接具体方式的不同，可能包括建筑结构混凝土的局部抗压验算；吊环的强度计算；螺栓或预埋构件焊缝连接部位的抗拉、抗剪计算等。
三、关于悬挑脚手架搭设的高度
悬挑脚手架施工方案编制的主要依据是JGJ130-20**规范，该规范对悬挑脚手架并没有限高的规定，而各地方的做法不尽相同，昆山地区考虑到风荷载较大缘故，一般规定每道型钢支承架上部的脚手架高度不宜大于20m。对于高层建筑而言，风荷载是重要的水平荷载，是使结构产生内力和位移的重要因素，对于外脚手架也不例外，随着高度的增加，风荷载的作用会逐渐增大，因此在分段悬挑时，应尽量使上一步悬挑高度小于下一步的，确保立杆的稳定性。
建筑施工企业技术人员目前一般使用PKPM或品茗等安全计算软件编制方案，方案编制时一般先根据经验初步拟定每段悬挑脚手架的高度及各项参数，再核算外脚手架本身的力学性能，尤其要验算连墙件的受力情况，如不能通过验算，应逐个调整参数，继续验算直至强度、刚度、稳定性、节点强度等各项要求均满足。
四、关于悬挑梁的截面选型
悬挑脚手架应采用型钢制作的悬挑梁、悬挑桁架或附着式钢三角架，不得采用钢管。目前悬挑梁多采用普通工字钢或槽钢，由于普通工字钢具有双轴对称截面，受力明确，传力直接，得到广泛使用。
对于型钢梁型号规格的选择，一般仅选择危险性较大的、悬挑构件荷载受力复杂且较大的有代表性的几根悬挑梁进行验算，通常选择转角、阳台、飘窗及采光井等悬挑长度较长、构件受力较大的部位，尤其是要注意在阳台等悬挑结构部位，由于阳台有5cm的室内外高低差，此时悬挑构件的支点应设在承重的结构挑梁上，所以该处悬挑构件的悬挑长度往往较大。在建筑物的阳角处，型钢梁悬挑长度并不一定是最长的，但此处是两侧立杆的交汇点，有可能采用横担的方式传力，其承受的荷载比较大，且不易固定，所以，转角等特殊部位应根据现场实际情况采取加强措施，并且在专项方案中应有验算和构造详图。
五、关于斜拉式悬挑结构能否采用钢丝绳的问题
一些专业脚手架公司的搭设人员认为脚手架的大部分荷载是可以由钢丝绳来承担的，钢丝绳可以作为斜拉式悬挑结构的主要受力构件。但本人认为钢丝绳作为柔性材料，斜拉钢丝绳如果作为主要受力构件，则存在以下一些问题：
1、钢丝绳是否承担荷载，以及承担荷载的多少不易确定。
钢丝绳的伸长率大与悬挑型钢的变形不匹配，当钢丝绳达到设计抗力时，悬挑脚手架挑梁早已挠度变形过大，处于不稳定状态了，即使采用调紧装置，也难以保证各根钢丝绳都能按照设计意图均衡受力。在斜拉式悬挑脚手架实际搭设和使用过程中，我们经常发现钢丝绳受力时的张紧程度并不一致，说明各绳受力的大小不一样。如果按简支结构作为计算模型，以钢丝绳的破断拉力作为极限荷载，这样选择的悬挑型钢偏小；但如果完全按悬挑结构计算，选择的型钢则很大，造成了很大的浪费；如果考虑型钢梁和钢丝绳各承担一部分荷载，对钢丝绳的极限荷载进行折减，如折减30%～40%，但这很难进行理论计算和试验测定。
两种力学模型的计算简图见图1a、b。（F3为钢丝绳受力）
图1
斜拉式悬挑架计算简图
2、偏心问题。由于构造原因，钢丝绳受力后拉结点往往偏于型钢的一侧，脚手架立杆位置一般设置在型钢截面中心，两者之间存在一定偏心距，使悬挑构件产生平面扭转；由于各悬挑构件一般情况都是独立的受力体系，相互之间未采用纵向连系杆连接，当脚手架钢管立杆安装位置出现不利偏差时，这种影响将更大。
3、固接端断丝问题。钢丝绳的直径一般在12~18mm，有的甚至更粗，实际安装时，为保证采用调紧装置的拉直效果，固接端钢丝绳弯曲半径往往设置过小，钢丝绳受力后容易在固接端处出现断丝过多的情况，使实际承载力下降。
4、钢丝绳是一种柔性材料，当悬挑脚手架受建筑物周围环境和遇到台风、龙卷风等恶劣天气等的影响，产生向上的翻流作用时，是不能保证悬挑结构几何不变的，即使出现轻微的浮（振）动，对悬挑脚手架而言也是极其危险的。
5、由于斜拉钢丝绳的设置要等上一层（锚固部位）楼面结构混凝土强度达到要求时才能设置，当采用纯斜拉式结构悬挑脚手架时，将出现上部脚手架搭设滞后的问题。
因此，在高层悬挑脚手架的设计时，一般悬挑架计算时悬挑型钢和钢丝绳的受力是分开计算的，悬挑型钢能够独立承受外架的受力。钢丝绳等柔性材料作为受拉构件，仅可以作为一种安全储备构件来计算，钢丝绳在计算时是能够独立受力的，避免悬挑型钢在某种情形下失效后出现外架倾覆的危险，受条件限制，必须采用斜拉式悬挑脚手架时，宜采用圆钢或型钢等材料制作刚性斜拉构件。
六、关于型钢悬挑构件室内长度和末端的固定方法
我们一般设计悬挑架的钢梁的锚固长度时，室内长度一般设计为悬挑长度的1.5-2倍。但是对于部分比较特殊的脚手架，比如在转角、阳台、栏杆等水平高低处，由于支点搁置部位的影响，使得一些构件的实际悬挑长度往往过大，假如悬臂达到3米的话，那室内的锚固长度就最少4.5米，此时由于室内空间限制，根本达不到末端长度的要求。本人认为，方案设计时不必过于强调1.5倍或2倍的束缚，只要通过验算，适当增加锚固和斜撑，使悬挑梁锚固措施及混凝土强度能够满足要求，就是安全的。
型钢悬挑构件室内末端与主体混凝土结构的固定一般可采用两道预埋螺栓固定、钢筋拉环锚固等方法，在阳角等特殊部位亦可采用将型钢直接预埋在混凝土墙板和柱内，连接强度应经计算确定，为保证锚固的可靠性，不得采用扣件连接。
当采用钢筋拉环锚固时，拉环应锚入楼板30d，并压在楼板下层钢筋下面。如不能保证钢筋的混凝土保护层厚度，也可以将拉环压在楼板下层钢筋上面，同时在拉环上部两侧各附加两根直径14～16的钢筋，并与楼板钢筋绑扎牢固，以确保拉环不会从混凝土楼板中拔出。
图2所示为几种常见的固定方法。
a)
预埋螺栓固定
b)钢筋拉环锚固（拉环压在楼板下层钢筋下面）
c)钢筋拉环锚固（拉环压在楼板下层钢筋下面）
d)钢筋拉环大样
图2
型钢梁与主体混凝土结构的固定方式
七、关于连墙件的设置
根据JGJ130规范规定，连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm，在实际施工中并不易实现。施工方案一般按两步三跨或两步两跨设置，脚手架的步距一般为1.5m～1.8m，为了方便施工人员行走，通常采用1.8m，由于层高很难与步距的整数倍匹配，因此连墙件的位置有可能会在洞口等无法设置的地方。编制人员在计算时应考虑此问题，避免出现无法固定的情况，给架体的稳定带来隐患。由于高层结构很多采用剪力墙结构，连墙件可以利用剪力墙模板固定留下的对穿拉杆孔洞来进行加固处理。
根据JGJ130规范第6.4.2.4条“一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并不应大于4m（两步）。”、第6.6.3.2条“一字型、开口型双排脚手架的两端必须设置横向斜撑。”等强制性条文要求，现场施工升降机、工具式脚手架、悬挑接料平台等开口处往往存在较多的安全隐患，编制人员在编制方案时应考虑此问题，并将此类问题单独考虑，合理安排开口部位，同时应绘制详图，重点说明。
抗风涡流的措施在施工方案中也是经常被忽略的，JGJ130-20**规范中的6.4.7条“架高超过40m且有风涡流作用时，应采取抗上升翻流作用的连墙措施”，但具体应采取什么连墙措施来抵抗上升翻流作用呢？客观地说，落实该条规定有一定的难度。风涡流产生的原因很复杂，在不同建筑物的不同平、立面产生的作用力大小不同，在不易定量分析计算的情况下可采取如下预防措施：在与连墙杆对应的外立杆处设置刚性斜拉杆与上层主体结构的预埋件连接或将连墙件的间距加密。根据本地区的实际情况，一般采用“U”卡和螺栓搭配使用的方式来设置预埋式的刚性连墙件，由此从根本上杜绝了钢管扣件式连墙件容易被拆除、易松动、扣件抗滑力不足等缺点。
八、关于主体结构相关位置的承载力验算
型钢梁固定在主体结构上，脚手架上的荷载通过型钢梁传到支承的结构构件上，如果外脚手架悬挑太高或型钢梁悬挑太长，该荷载超过了型钢梁的支承构件的承载能力，将会引起构件的损伤或破坏，将导致外架的失稳和垮塌。但在施工方案中却经常忽略对支承结构构件的验算。型钢梁支承在梁、楼板或墙上。对于墙，一般认为可以不再验算，对于梁、板，则需要验算其强度和刚度，验算内容包括：支承点混凝土的抗弯、抗剪、抗扭、局部承压承载力，如采用钢筋拉环，还应验算混凝土的抗拔承载力。如不满足承载力的要求，应降低悬挑脚手架的高度，或者对结构构件进行加强。
九、关于保证水平方向稳定的构造措施
限制脚手架的侧向变形、保证脚手架的侧向稳定也是施工中应注意的问题。一般情况下，按规范要求设置剪刀撑、纵向和横向扫地杆，能很好的限制脚手架的侧向变形，起到保证脚手架侧向稳定、加强脚手架整体性的作用。但在基本风压较大和台风地区，除设置剪刀撑、纵向和横向扫地杆外，还应考虑在型钢梁之间设置保证水平方向稳定的构造措施。
可以在型钢梁之间设置横杆或斜杆，也可以在型钢梁的上部扫地杆位置处设置水平斜撑，有效防止侧向失稳。对于选择槽钢作为型钢支承架的脚手架，更要注意防止立杆放置偏心而引起的平面外失稳，可以相邻悬挑构件相互之间采用纵向连系杆连接，也可以在槽钢内侧焊接钢板作为加劲肋，加强槽钢的平面外刚度等方法加固。
十、关于型钢悬挑构件斜支撑作为受力构件的计算
当悬挑长度较大，且外立面造型复杂的情况下，依靠钢梁的自身强度、挠度往往不满足要求，这个时候选择斜杆支撑是常见的做法。问题在于斜支撑的支设往往是后来施工的，采用焊接方法，下端与预埋件焊牢固，上端与悬挑构件焊牢固，从实际检查的情况分析，上端与悬挑构件的焊接情况往往不理想，往往出现接触面间隙较大且未达到满焊的要求。
如此一来，斜杆支撑在计算时，上端支撑点究竟按固定支座处理还是按铰支座处理呢？本人认为，在方案设计时，可以按偏安全的固定铰支节点来验算，现场则尽量按偏安全的满焊要求施工，斜撑与钢梁构成的是稳定的三角形受力体系，斜撑和悬挑梁的连接可靠，传力明确，完全可以承担由上部传递下来的荷载，只要经过科学计算，完全符合稳定结构体系受力要求，可以作为受力构件的。
篇2：办公楼工程脚手架设计计算书
办公楼工程脚手架设计计算书：
1、脚手架搭设高度H总：
外架应高出屋面栏板1.2m，所以H总=0.35m+28m+1.2m=29.55m，其中0.35m是室内外的高差。
2、搭设材料要求：
落地竹脚手架使用的毛竹材应为三年生长期，长5m以上、厚6mm以上新竹或经搭设连续使用保持韧性，表面为表或黄色的旧竹。凡有腐烂、虫蛀、通裂、刀伤、霉变等不得使用。落地竹脚手架各杆件直径要求如下：
①、立杆：有效使用段内小头直径为60mm；
②、大横杆：有效使用段内小头直径为60mm；
③、铺榀横杆：有效使用段内小头直径为60mm；
④、小横杆：小头直径为60mm；
⑤、顶杆：小头直径为55mm；
⑥、剪刀撑杆：有效使用段内小头直径为60mm；
⑦、栏杆、挡脚杆：有效使用段内小头直径为45mm。
竹榀应使用质地坚实，其表层呈青、黄色、韧性好、无腐烂、虫蛀、断裂，30mm左右宽的元竹片编织而成，榀经长1.0-1.2m，纬长同搭设架净宽（立杆之间的净距），经竹片不少于5道，四周经纬竹片应钻孔，用铅丝绑扎封闭。绑扎绳系特制聚丙经拉丝制成，其规格通常为0.5mm × 5mm，拉力不小于0.25KN，根据绑扎需要裁成定长。联墙杆使用材料有：
①、φ6圆钢或8＃铅丝作拉结材料；毛竹或40mm×60mm小方木作压（顶）结材料。
⑵法兰螺栓经改制与圆钢（或铅丝）配合的专设拉、压联结式工具。
3、搭设与防护的基本要求：
①、采用双排搭设。
②、立杆横向间距为1.2m；纵向间距为1.5m；里立杆距建筑物距离为0.20m。立杆搭接长度为2m，用绑扎绳绑扎三道，立杆的有效长度为4m。
③、大横杆：
设外架步数为16步，除底皮架高2.0m外，其余15步架均为1.8m。大横杆搭设长度为1.5m。
④、小横杆：
水平间距与立杆横向间距相同为1.2m，其长度为1.7m，内外分别伸出架外0.2m及0.3m。
⑤、脚手板铺设：
隔层满铺竹榀，竹榀规格为1.2m×0.9m（长×宽），最底部一步架不铺竹榀脚手板，从第二步架起，满铺竹榀层数为15层。
⑥、剪刀撑：
纵向距离每隔7m左右设一组连续性的剪刀撑，因为剪刀撑杆件较少，在计算架体自重时忽略这部份杆件重量。
⑦、防护：
每步架的外侧离大横杆0.18m高处设挡脚板一道、1.0m高处再绑扎栏杆一道；另外，在所有架体外侧均挂安全立网进行全封闭的防护，立网规格L-1.8×6.0每片网重量为4kg。
⑧、架体与建筑物的拉结：
拉结点用8＃铅丝连接，拉结点处（或其附近）的小横杆应顶住建筑物；拉结点以二步四跨设置一点（即3.6m×6.0m）。
⑨、立杆基底处理：
在底部内外双排立杆设置处，挖横向长度为1.2m、纵向长度为0.25m、深0.5m的基槽；基槽底应先进行夯实后放入垫板，并将内外立杆放在垫板上，回填埋好。
⑩、荷载传递方式：
用竹榀铺设的条件下，施工荷载通过竹榀传递给大横杆，再由大横杆传递给靠近立杆的小横杆，小横杆传递给立杆，立杆传至基础（与地面接触的垫板）。
4、毛竹的强度设计值和弹性模量选择：
本地使用的毛竹（又称楠竹、茅竹、江南竹）是竹类中力学性能较好的一种。强度近似水曲柳，考虑新旧、粗细等因素对毛竹影响较大，且影响造成的变化规律差，因此，在确定其强度设计值和弹性模量时，按比水曲柳强度低一等级的桦木（栲木）取值，即设毛竹的强度等级为TB15。
5、大横杆强度、挠度验算：
大横杆受力按三跨连续梁计算，荷载最大时中间支座弯矩最大，以此弯矩进行验算。验算公式：
MB=KMB支.qL2[1]
V=Kf。qL2÷100÷E÷I<[V][2]
σ=MB/v<Fm[3]
条件1:查得KMB支=-0.117、Kf=0.99。
条件2:q-为外侧大横杆线荷载（所以外侧大横杆受力最差）。
本外架的外墙装修及防护状况：设施工荷载为q施=2KN/m2；竹榀自重（以现场使用新竹榀为准）q榀=60N/m2；大横杆共四根，四跨长度时立杆的纵向间距（即L纵=1.5m）；架体净宽为1.09m（B净=1.2-0.11=1.09m）。
q内=6.667N/m(所以外架防护由立网张挂在外侧大横杆内全封闭防护，三跨二步的立网重量为：4÷1.8+3×1.5×1.0=47.22kg，两立杆间的大横杆长度为1.5m，立网重量作用在外侧大横杆的线荷载为：1.2×10÷1.8=6.667N/m)。
q=1.4q施.B净/4+1.2(q榀.B净/4+q网)
=1.4×2×1.09÷4+1.2（0.06×1.09÷4+0.0067）=0.7907KN/m。
条件3：L-每跨长度L=1.5m。
条件4：E-弹性模量，参照桦木（TB15）查得
E=10000N/mm2=10000×10-3KN/m2
条件5：I-毛竹截面惯性矩，以毛竹平均直径计算。
I=π（d外4-d内4）/64=3.14(114-104) ×10-8÷64=227.8×10-8m4
条件6：WN-毛竹杆件净截面抵抗矩（以平均直径计算）。
WN=π（d外4-d内4）/32d外
=3.14×（114-104）×10-8÷32÷11÷10-2=1.42×10-6m3。
把条件1-6分别代入公式[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/mm2参照查得：抗弯强度设计值为：fM=15N/mm2
受弯构件允许挠度控制值为：[V]=L/200=1.5÷200=7.5×10-3m
因为σm=5.0265N/mm2
v=7.12×10-4<[v]=7.5×10-3m
所以大横杆强度、挠度满足要求。
6、小横杆强度、挠度验算：
小横杆受力按简支梁计算：
M=qL4/8[4]
=qL4/384EI[5]
σm=M/wn<fm[6]
条件1：L-小横杆的跨度（即架宽）L=B=1.2m
条件2：q-小横杆所承载的线荷载（设架体外侧张挂的立网及大横杆的自重和由大横杆传至小横杆均转变为平均荷载）。
q小=1.2KN/m2
q大=77.78KN/m2
q均=20÷1.2÷1.5=5.56N/m2
每跨间大横杆的延长为1.5×4=6.0m
由资料查得每根长度为6m的毛竹重为14kg，因此每跨间大横杆自重为：14×6.0÷6=14 kg。
q大=14×10÷1.2÷1.5=77.78N/m2
因为q=1.4q施×1.2+1.2（q榀+q网+q大）×1.2
=1.4×2×1.2+1.2×（0.06+0.0056+0.07788）×1.2=3.567KN/m
条件3：E-弹性模量，查得E=10000N/mm2
条件4：I-毛竹杆件毛截面惯性矩，同大横杆计算I=227.8×10-8m4
条件5：Wn-毛竹杆件净截面抵抗矩，同大横杆计算Wn=41.42×10-6m3
把条件1-5分别代入公式[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
参照查得，抗弯强度设计值Fm=15N/mm2
受弯构件允许挠度控制值[V]=L/200=1.2÷200=0.006m
因为，σm=14.48N/mm2<fm=15N/mm2V=0.00423m<[V]=0.006m
所以小横杆强度、挠度满足要求。
7、立杆强度验算：
立杆强度验算应对受力最不利情况的杆件进行验算，即对第一步架的外侧立杆强度进行验算。
验算公式：
σC=N/An≤fc
条件1：N-底部立杆外侧所承受轴压力N=1.2NGK+1.4NQK
NGK-一个纵距内脚手架自重产生的轴力
NQK-一个纵距内施工荷载
求NGK
q榀-一个纵距内竹榀自重产生的轴力
q榀=8×（1.5×1.2×60）=864N
q立-一个纵距内立杆自重产生的轴力
因为立杆长度为6m，重约14kg，搭设长度为2m，有效长度4m，所以一个纵距内16步架以下（高度为29.55m），需用2×8根立杆。
q立=2×8×14×10=2240N
q大小-一个纵距内大、小横杆的延长长度为
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栏-一个纵距内防护栏杆，在外侧立杆所产生轴力
q栏=14×10×（15×1.5）÷6=525N
q网-一个纵距内立网在外侧立杆所产生的轴力
q网=4×10×1.8×1.5÷18÷6=150N
所以，NGK=（q榀+q立+q大小）/2+q栏+q网
=（864+2240+2695）/2+525+150=3574.5N
求NQK：
设有三层同时施工，分布在10步以下，10步与12步之间，12步以下的架上:
q施=2000N/m2
一个纵距内施工荷载为：
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
条件2：An-受压杆件净截面面积（以平均直径计算）
An=π（d2外-d2内）/4=3.14(112-102)×10-4÷4=16.5×10-4m2
把条件1-2分别代入公式：
σC=N/An=10.34÷（16.5×10-4）=6.27N/m.m2
参照查得抗压强度设计值Fc=14N/m.m2
因为，σC=6.27N/m.m2<Fc=14N/m.m2
所以立杆强度满足要求。
8、立杆稳定性验算：
验算公式：
N/ΨAo≤Fc
NGK=q榀+q立+q大小+q栏+q网
=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---纵向弯曲系数
λ=Lo/i=1800÷（110÷4）=65.45（i=d/4）
因为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
查得抗压强度设计值Fc=14N/m.m2
因为：N/ΨA0=8.433N/m.m2<Fc=14N/m.m2
所以立杆稳定性满足要求。
9、验算连接点的抗风强度：
风压标准值计算公式：W=0.75
在本地区域W0=0.5KN/m2
查表得Bz=1（风压数）Mz=1.835（风压高度系数）
Mszu=φus（Hn）n=2双排
查表得：挡风系数 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
验算连结点抗风强度：
Na=1.4HL1W=1.4×3.6×4.8×0.16=3.87KW
因为[w]=300～500
A=2×12.57=25.14m.m2
λ=N大/A=3.86×107÷25.14=1539N/m.m2<[W]
所以连结点抗风强度满足要求。
10、基础验算：
N/A≤[R]
N=13.82KN
A=1.2×0.25=0.3m2(内外立杆基底的接触面积)
N/A=13.82÷0.3=46.07KN/m2
素土承载力[R]=85KN/m2，现场基础采用C15的素混凝土。
由于N/A=46.07KN/m2<[R]=85KN/m2，所以立杆基础设置满足要求。
篇3：中建公司外脚手架施工组织设计
中建公司外脚手架施工组织设计
一、施工准备
1.1构配件
1.1.1钢管
1脚手架钢管采用Φ48mm，壁厚3.5mm；横向水平杆最大长度2200mm，其它杆最大长度6500mm，且每根钢管最大质量不应大于25kg。
2钢管尺寸和表面质量应符合下列规定:
1)新钢管应有质量合格证、质量检查报告；钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；
钢管允许偏差见下表：
序号项目允许偏差检查工具
1焊接钢管尺寸（mm） 外径48壁厚 3.5-0.5游标卡尺
2钢管两端面切斜偏差1.7塞尺、拐角尺
3钢管外表面锈蚀深度≤0.50游标卡尺
4各种杆件的端部弯曲L≤1.5m≤5钢板尺
5立杆弯曲3m<l≤4m
4m<l≤6.5m≤12
≤20
6水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m≤30
2) 钢管上禁止打眼。
1.1.2扣件
1扣件式钢管脚手架采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）规定；采用其它材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。
2脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭矩达6.5N.M时,不得发生破坏。
1.1.3脚手板
脚手板采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板，每块质量不宜大于30kg。
1.1.4连墙件
连墙件的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A的规定。
1.2经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。
1.3应清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。
1.4当脚手架基础下有设备基础、管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖，否则须采取加固措施。
二地基与基础
2.1立杆地基承载力计算
p≤fg
式中p----立杆基础底面的平均压力，p=N/A；
N----上部结构传至基础顶面的轴向力设计值；取N=
A----基础底面面积；
fg----地基承载力设计值，fg =kc.fgk=
kc----地基承载力调整系数,对碎石土、砂土、回填土应取0.4,对粘土应取0.5；对岩石、砼应取1.0。
由此可得A=
2.2脚手架底座底面标高宜高于自然地坪50mm。
2.3脚手架基础经验收合格后，应按要求放线定位。
三搭设
3.1脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步
3.2每搭完一步脚手架后，应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
3.3底座安放应符合下列规定：
1底座、垫板均应准确地放在定位线上；
2垫板宜采用长度不小于2跨、厚度不小于500mm的木垫板，也可采用槽钢。
3.4立杆搭设应符合下列规定：
1严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用；
2立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其它各层各步接头必须采用对接扣件连接；相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，且应符合下列规定：
1）两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500MM；各接头中心至主接点的距离不宜大于步距的1/3；
2）搭接长度不应于1M，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100MM。
3开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳固后，方可根据情况拆除；
4当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件；
5立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。
3.5纵向水平杆搭设应符合下列规定：
1纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；
2纵向水平杆接长宜用对接扣件，也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规定：
1）纵向水平杆的对接扣件应交错布置各接头至最近主接点的距离不宜大于纵距的1/3。
2）搭接长度不应小于1M，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100MM。
3）纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。
2在封闭型脚手架的同一步中，纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。
3.6横向水平杆搭设应符合下列规定：
1主接点必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主接点处 两个直角扣件的中心距不应大于150MM。
2作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；
3双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至装饰面的距离不应大于100MM。
3.7脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200MM处的立杆上。横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1M。
3.8连墙件、剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定：
1连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ 18）、《钢结构设计规范》（GB 17）、《混凝土结构设计规范》（GBJ 10）等的规定。
2连墙件轴向力设计值：
Nl=Nlw+N0
式中Nl ----连墙件轴向力设计值（KN）；
Nlw ----风荷载产生的连墙件轴向力设计值，
Nlw =1.4*ωkAW=
N0----连墙件约束脚手架平面外变形产生的轴向力，双排脚手架取5K
N。----每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积。
连墙件轴向力设计值应小于扣件抗滑承载力设计值RC。RC=8KN，满足要求。
3每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6M，斜杆与地面倾角宜在45?-60?，且应满足表三
剪刀撑与地面倾角45?50?60?
剪刀撑跨越立杆的最多根数765
4高度在24M以下的脚手架必须在外侧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不应大于15M。高度在24M以上的脚手架应在外侧整个立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑；
5剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
3.9扣件安装应符合下列规定：
1扣件规格必须与钢管外径相同；
2螺栓拧紧力矩不应小于40N.M，且不应大于65N.M；
3在主节点处固定纵向和横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件的中心点的 相互距离不应大于150MM；
4对接扣件的开口应朝上或朝内；
3.10作业层、斜道的栏杆和挡板的搭设应符合下列规定：
1栏杆和挡板均应搭设在外立杆的内侧；
2上栏杆的上皮高度应为1.2M；
3挡脚板高度不应小于180MM；
4中栏杆应居中设置。
3.11脚手板的铺设应符合下列规定：
1脚手板应满铺、离开墙面120-150MM；
2脚手板的探头应用直径3.2MM的镀锌钢丝固定在支承杆件上；
3在拐角、斜道平台口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动；
4自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12M满铺一层脚手板。
四拆除
4.1拆除脚手架前的准确备工作应符合下列规定：
1应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求；
2应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施；
3应清除脚手架上杂物及地面障碍物。
4.2拆除脚手架时，应符合下列规定：
1拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；
2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；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于步，应增设连墙件加固；
3当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件；
4当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应先加设连墙件及横向斜杆加固。
4.3卸料时应符合下列规定：
1各构配件严禁抛至地面；
2运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时码堆存放。
5安全管理
5.1脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB 5036）等考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格方可持证上岗。
5.2搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
5.3脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规定验收合格后方准使用。
5.4作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土等到固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。
5.5当有六级及六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。
5.6脚手架使用中，应定期检查杆件的设置的连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；地基是否有积水，底座是否有松动，立杆是否悬空；扣件是否松动；脚手架的垂直度偏差；安全防护措施是否符合要求；是否超载。
5.7在脚手架的使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆、扫地杆及连墙件。
5.8不得在脚手架基础及相邻处进行挖掘作业，否则应采取安全措施。
5.9在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
5.10搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。