以工程實例介紹型鋼懸挑腳手架的設(shè)計與施工

1、以工程實例介紹型鋼懸挑腳手架的設(shè)計與施工隨著高層建筑的不斷涌現(xiàn)，型鋼懸挑腳手架在工程中的應(yīng)用也越來越普遍，成都地區(qū)常見的型鋼懸挑腳手架是型鋼支承架加上張拉與預(yù)埋件連接。支承體系是槽鋼或工字鋼和鋼絲繩為共同受力結(jié)構(gòu)，將型鋼支座上腳手板與彩條布安全防護設(shè)施引起的均布荷載轉(zhuǎn)化為立桿的集中荷載來處理，鋼絲繩與預(yù)埋件間用花籃螺栓連接。本文主要以工程實例論述型鋼懸挑腳手架的設(shè)計與施工。1 工程概況某工程總建筑面積： 24398m2，建筑層數(shù)：十二層，建筑總高度：53.4m ，室內(nèi)外高差 0.6m 。結(jié)構(gòu)類型：框架結(jié)構(gòu)，開間8m ，進深 8.4m 。底層層高 5700 ，頂層 3900 ，其余各層均為420

2、0 。本工程懸挑式外腳手架為3 層7 層，8 層12 層，共挑出 2 次，搭設(shè)高度分別為 21m 和 22.90m ，立桿頂端高出女兒墻上皮1m ，可滿足二層外墻同時進行裝飾施工且兼圍護作用。架體采用懸挑槽鋼14a 作為橫梁， 出挑長度最小為 1.5 m ，水平間距為 1500mm ，在此橫梁上支設(shè)雙排鋼管腳手架。連墻件按二步三跨設(shè)置，立桿橫向間距為1.05m ，縱向間距為 1.5m ，步距為 1.8m ，離墻距離 a0.4m ，橫向水平桿伸出長度a1=300mm 。出挑橫梁上電焊二根短鋼筋，用于雙排鋼管腳手架定位固定。2 懸挑式腳手架搭設(shè)要求2.1 懸挑架選擇和制作（1）懸挑架的支承結(jié)構(gòu)為型

3、鋼挑梁，本工程選擇14a 槽鋼做為懸挑梁，前端部采用鋼絲繩拉結(jié)，后端采用預(yù)埋吊環(huán)錨固的方式固定。（2）懸挑梁錨固位置必須設(shè)置在主梁或主梁以內(nèi)的樓板上，不得設(shè)置在外伸陽臺上或懸挑板上。（3）節(jié)點的制作（懸挑梁的錨固點）必須采用焊接或螺栓連接，以保證節(jié)點是剛性的。（4）在腳手架立柱下的槽鋼 (內(nèi)增加肋板 )。2.2 懸挑式腳手架其他應(yīng)注意的安全技術(shù)問題懸挑架除以上所述之外， 連墻件的設(shè)置、 剪力撐的設(shè)置、 縱橫向掃地桿的設(shè)置、架體薄弱位置的加強、 腳手架的使用及拆卸等與 建筑施工扣件或鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（ jgj130-2001）的要求基本一致。3 懸挑式腳手架的計算3.1 簡圖槽鋼懸挑梁梁間

4、距為1.5m ，連墻件按二步三跨設(shè)置，腳手架立桿橫向間距為 1.05m ，縱向間距為 1.5m ，步距為 1.8m ，離墻距離為 0.4m 。其計算簡圖參見圖 1（f1、f2為鋼管立桿產(chǎn)生的豎向荷載，f3為鋼絲繩拉力）。其節(jié)點詳圖、立面圖、平面布置圖參見圖5、圖 6、圖 7。圖 1 懸挑腳手架力學(xué)模式示意圖 2 橫向水平桿力學(xué)模式示意3.2 腳手架的計算3.2.1 橫向水平桿的計算3.2.1.1 橫向水平桿受彎強度計算3.2.2 立桿的穩(wěn)定性計算3.2.2.1 計算立桿穩(wěn)定性時的風(fēng)荷載計算成都市地區(qū)的基本風(fēng)壓0為 0.3kn/m2，按 c 類地區(qū)計算風(fēng)壓高度變化系數(shù)z。國標密目式安全網(wǎng)（gb1

5、6909-1997）5.2.1 條規(guī)定：網(wǎng)目密度不應(yīng)低于 800 目/100cm2。設(shè) 100cm2網(wǎng)目，目數(shù)為 n800 目，經(jīng)計算擋風(fēng)面積與迎風(fēng)面積比值為 an/aw=0.54（含腳手架鋼管擋風(fēng)面積） ，擋風(fēng)系數(shù)=1.2 0.54=0.648 。本工程背靠建筑物為敞開、框架： s=1.3 =0.8424 立桿的穩(wěn)定性計算應(yīng)取離地面31.5m （二次出挑處）高度計算風(fēng)壓高度變化系數(shù) z=1.0195 k=0.7 zs0=0.18 kn/m2連墻點布置為 aw=3.6 4.5=16.2m2。 取搭設(shè)高度為 22.9 米的懸挑架進行計算，按規(guī)范每 12 米一道腳手板，腳手板設(shè)計為2 層，裝飾施工

6、為兩層同時操作，立面安全網(wǎng) 3535 ，繩徑 3.2 ，自重 0.01kn/m2。3.2.2.2 荷載計算腳手架結(jié)構(gòu)自重標準值：查 jgj130-2001表 a-1 可知每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值 gk=0.1248 kn/m ng1k=gkh=0.124822.9=2.86kn 構(gòu)配件自重主要考慮腳手板自重即：ng2k=20.5 1.5 （1.05+0.3 ）0.3=0.61 kn 安全網(wǎng)自重： ng3k=1.5 22.9 0.01=0.3435 kn 欄桿、沖壓鋼腳手板擋板自重：ng4k=21.5 0.11=0.33 kn 施工荷載標準值： nqk=0.5 21.5 （1.05+0.3

7、）2=4.05 kn 3.2.3 連墻件的強度、穩(wěn)定性和連接強度計算3.2.3.1 計算連墻件時的風(fēng)荷載計算計算連墻件時應(yīng)取腳手架上部計算風(fēng)壓高度變化系數(shù)。即建筑物高度53.4m+1m=54.4m z=1.294 k=0.7 zs0=0.229kn/m23.2.3.2 連墻件的軸向力設(shè)計值計算雙排架 n0=5 連墻件的軸向力設(shè)計值nl=nlw+n0=1.4 wkaw+n0=0.19kn 參見圖 3、圖 4，連墻件采用兩個直角扣件與主體結(jié)構(gòu)鎖緊。直角扣件抗滑承載力為 8kn 。nc=28=16kn nlnc 直角扣件與結(jié)構(gòu)連接抗滑安全。圖 3 連墻件立面構(gòu)造示意圖圖 4 連墻件平面構(gòu)造示意圖3.

8、2.4懸挑橫梁荷載驗算3.2.4.1 立柱軸心壓力立桿自重： gk=0.1248kn/m 則： ng1k 外= ng1k 內(nèi)=22.9 0.1248=2.86kn 查jgj130-2001表 4.2.1-1可知沖壓鋼腳手板標準值為0.3 kn/m2，本工程按兩步均鋪沖壓鋼架手板計算，則ng2k=20.5 1.5 （1.05+0.3）0.3=0.61kn 立面安全網(wǎng)的自重為0.01 kn/m2， 外側(cè)立桿由欄桿及擋腳板的自重為0.11 kn/m （設(shè)兩層） 。欄桿及擋腳板和立網(wǎng)產(chǎn)生的軸向壓力標準值為（按實計算） ：ng3k 外=21.5 0.11+1.5 22.9 0.01=0.6735kn n

9、gk 外=ng1k 外+ng2k+ng3k 外=4.14kn ngk 內(nèi)=ng1k 內(nèi)+ ng2k=3.47kn 3.2.4.2 施工荷載（按兩層工作面計算）nqk=20.5 1.5 （1.05+0.3 ）2=4.05 kn n外=1.2ngk 外+1.4 nqk=10.64kn n內(nèi)=1.2ngk 內(nèi)+1.4 nqk=9.83kn 外排與內(nèi)排單立桿產(chǎn)生的軸向設(shè)計壓力考慮施工傳力的不利影響系數(shù)，則n1 外=1.1n外=1.1 10.64=11.7kn n1 內(nèi)=1.1n內(nèi)=1.1 9.83=10.81kn 3.2.5鋼絲繩的計算層高:4.2m; 拉結(jié)點距墻面 :1.3m 槽鋼14a 自重 gw

10、=0.1453kn/m 拉繩的角度 =arctg(4.2/1.30)= 72.8on繩= （n1 外1.45+n1 內(nèi)0.4+1.2 1/2 1.52gw）/（1.3 sin72.8o）=17.3kn 查五金手冊可知：鋼絲繩的抗拉強度為1400mpa ，經(jīng)計算選擇較大斷面的鋼絲繩 619 14140 多股鋼絲繩，其截面面積為 72.49mm2其抗拉承載力為 nt=1.4 72.49=101 kn，考慮 5 倍的安全系數(shù) nt=101/5=20.2kn17.3kn 滿足要求?；ɑ@螺栓選用 oo 型，螺旋扣號碼為3.8 ，承載力為 38kn 滿足要求。圖 5 懸挑腳手架節(jié)點詳圖圖 6 懸挑腳手架外立面示意圖 7 懸挑腳手架平面布置示意4 鋼絲繩使用注意事項鋼絲繩采用繩卡固接時，數(shù)量不得少于3 個，最后一個卡子距繩頭不得小于 0.14 米。繩卡夾板應(yīng)在受力的一側(cè)， “u”形螺栓須在鋼絲繩尾端，不得正反交叉。卡子應(yīng)擰緊到使兩繩直徑高度壓扁1/3左右。繩卡固定后，待鋼絲繩受力后應(yīng)再次緊固。5 結(jié)論本文借簽了上海市工程建設(shè)規(guī)范懸挑式腳手架安全技術(shù)規(guī)程dg/tj082002-2006的相關(guān)內(nèi)容，并結(jié)合四川地區(qū)具體情況進行編制。參照該規(guī)程，懸挑腳手架適用于高度不大于100m 的高層建筑，每道型