德盈廣場外墻多立桿懸挑腳手架設計與施工技術

1、    德盈廣場外墻多立桿懸挑腳手架設計與施工技術    張明摘要 本文通過對建筑外觀造型復雜的南京德盈廣場工程外腳手架采用了多立桿懸挑架的搭設方案，節(jié)約了施工材料，增加了腳手架整體穩(wěn)定性，為類似工程施工提供參考。關鍵詞多立桿懸挑腳手架1.工程概況南京德盈廣場工程1#-9#樓，總建筑面積350000，框架剪力墻結構，裙樓5層，地下2層，地上28層。標準層層高3.0m，建筑高度99.5m。該工程由江蘇雙樓建設集團有限公司承建、江蘇三益監(jiān)理公司監(jiān)理。2.建筑特點及技術難點分析南京德盈廣場工程建筑設計新穎，造型風格獨特，但工程結構造型復雜，外立面凹凸、轉角、陽

2、臺、飄板變化多端，對外墻圍護腳手架搭設、剪刀撐設置帶來一定困難，并影響腳手架外觀及整體穩(wěn)定性。3. 腳手架搭設方案3.1 常規(guī)搭設方案與多立桿搭設方案比較3.1.1 常規(guī)搭設方案常規(guī)搭設方案見圖1（a），其至少存在以下問題：（a）常規(guī)方案平面圖 (b) 多立桿搭設方案平面圖圖1常規(guī)方案與多立桿搭設方法（1）建筑物轉角處需設置至少多三根懸挑梁；（2）樓層內懸挑梁尾部固定端過于集中（圖中圓圈處）；（3）懸挑梁在樓層內錨固長度不足；（4）拉結鋼絲繩數量多且拉結點難于設置在懸挑梁所在垂直面內；（5）腳手架隨建筑物凹凸多變的外立面搭設，剪刀撐設置困難、架體整體穩(wěn)定性受削弱、外形美觀協(xié)調不足；（6）架體搭

3、設困難。3.1.2 多立桿搭設方案多立桿搭設方案見圖1（b），與常規(guī)搭設方案相比，具有以下優(yōu)點：（1）建筑物轉角處縱向間距按常規(guī)尺寸設置懸挑梁，減少了懸挑梁數量；（2）樓層內懸挑梁尾部固定端平行設置，受力均勻合理；（3）懸挑梁在樓層內錨固長度可達到規(guī)范要求；（4）拉結鋼絲繩數量減少且易于設置在懸挑梁垂直平面內；（5）腳手架架體整體穩(wěn)定性提高，剪刀撐設置方便，外形美觀協(xié)調；（6）便于搭設架體。3.2 多立桿懸挑腳手架搭設方案本工程多立桿懸挑腳手架搭設方案平面圖見圖2(a)，搭設尺寸見表1：。（a）多立桿懸挑腳手架搭設平面圖（b）1-1剖面圖 （c）3-3 剖面圖圖2多立桿懸挑腳手架搭設平面圖表1

4、 多立桿懸挑腳手架架體搭設方案懸挑分段 1-5層為落地式腳手架，高28m；分6-13層、14-21層、22-28層三次懸挑，最懸挑高度24m。一般構造 立桿縱距1.5m、橫距0.90m、步距1.8m，連墻件按兩步兩跨每層設置，采用預埋圓鋼壓環(huán)錨固型鋼。選用材料 鋼管采用48×3.5（或按現場實測參數復核計算）懸挑梁采用16號工字鋼懸挑梁壓環(huán)、鋼絲繩拉環(huán)均為18圓鋼鋼絲繩外徑15.5、公稱抗拉強度2000 n/mm2（規(guī)格：6×19-15.5-2000）工況1：平面1-1處 懸挑梁伸出墻面1.30m，見圖2（b）工況2：平面2-2處 懸挑梁后段錨固在砼外墻內，前段伸出1.30

5、m（同工況1）工況3：平面3-3處 懸挑梁伸出墻面2.60m，并設置4根立桿，見圖2（c）工況4：平面4-4處 懸挑梁伸出墻面2.00m，并設置3根立桿（同工況3）4.腳手架設計驗算4.1 懸挑梁安裝方式因建筑物拐角部位（圖1中3-3剖面）的懸挑梁最長，選擇該部位的懸挑梁進行驗算。如圖1，16號工字鋼懸挑梁平放在建筑物樓面上，外懸挑長度2.6m，建筑物內錨固長度3.4 m，錨固點預埋18mm圓鋼壓環(huán)，樓板混凝土強度等級c30。4.2懸挑梁驗算懸挑梁按照連續(xù)梁計算，其承載結構簡圖見圖3，腳手架各立桿對懸挑梁的荷載為：f1=11.322kn、f2=10.878kn、f3=11.061kn、f4=3

6、.221kn，懸挑梁自重荷載設計值 q=1.2×20.5×10/1000=0.246kn/m；采用“品茗安全計算軟件”計算出懸挑梁內最大彎矩為mmax=3.001knm。圖3拐角部位懸挑梁承載結構簡圖（1）強度驗算懸挑梁的計算力學模型及內力圖見圖4。根據鋼結構設計規(guī)范(gb50017-2003)，懸挑梁的強度應滿足式（1）：（1）式中：w 懸挑梁抗彎截面模量，w=1.41×105mm3； -截面塑性發(fā)展系數，=1.05；n 懸挑梁承受的軸向力，由“品茗安全計算軟件”（2011版）解出n=18.91kn；a 懸挑梁截面積，a=2610mm2；f- 鋼材的抗彎強度設計

7、值，f=215n/mm2；（a）計算力學模型（b）彎矩圖(knm)（c）剪力圖(kn)（d）撓度圖(mm)圖4懸挑梁計算力學模型與結構內力圖max = 3.001×106/(1.05×141000)+18.91×103/2610= 27.510n/mm2< f = 205n/mm2，滿足。（2）抗剪驗算max = qmax/(8iz)bh02-(b-)h2（2）=11.42×1000×88×1602-(88-6)×140.22/(8×11300000×6)=13.5n/mm2=170n/mm2，滿足

8、。（3）撓度驗算max = 0.34mm =2×la/400 = 2×2700/400=13.5mm，滿足。（3）（4）懸挑梁單肢穩(wěn)定性懸挑梁單肢穩(wěn)定性應滿足下式：= m/bwx f（4）式中：b - 均勻彎曲的受彎構件單肢穩(wěn)定系數，查鋼結構設計規(guī)范(gb/t50017-2003)附表b得b=0.89；則：= mmax/(bwx)= 3.01×106/(0.89×141×103)= 23.92n/mm2f=205n/mm2，滿足。4.4 鋼絲繩及索具強度驗算（1）鋼絲繩拉力鋼絲繩產生的支反力：由“品茗安全計算軟件”（2011版）計算出：f1=2

9、2.45kn、f2=4.80kn；鋼絲繩拉力：ns1=fs1/sin1=22.45/sin75.07°= 23.23kn = nsmax；ns2=fs2/sin2=4.8/sin67.38°= 5.2kn。（2）鋼絲繩強度由鋼絲繩gb/t8996-1998知，鋼絲繩的最大許用拉力為：fg=fg/k， （6）式中： 不均勻系數， 鋼絲繩的破斷拉力，查鋼絲繩（gb/t8996-1998）得，fg=178.5kn； 安全系數，取 ；得：fg = 0.85×178.5/6 = 25.29kn > nsmax= 23.23kn，滿足。（3）鋼絲繩拉環(huán)強度取鋼絲繩最大拉

10、力numax作為鋼絲繩拉環(huán)的計算拉力。鋼絲繩的拉環(huán)的強度應滿足下式：=numax/af （7）式中：a 拉環(huán)材料的截面積，拉環(huán)采用hpb235、18圓鋼制作，其截面積為：；f 拉環(huán)材料的許用應力，按混凝土結構設計規(guī)范（gb50010-2002）第10.9.8條，每個拉環(huán)按2個截面計算的吊環(huán)，其計算應力應不大于f=50n/mm2；則有：= numax/a = 23.45/508 = 46.2n/mm2f=50n/mm2， 滿足。4.5 懸挑梁后壓環(huán)與樓板的連接強度懸挑梁后壓環(huán)的兩側彎頭應壓在樓板下層鋼筋以下，兩側彎頭長度應大于0.1m。根據混凝土結構設計規(guī)范（gb50010-2002），由“品茗

11、安全計算軟件”計算出壓環(huán)鋼筋承受的拉力n =0.08kn，則壓環(huán)鋼筋應滿足下式：=n/(2a)=2×n/d2 =2×0.08×103/(3.14×182)=0.16n/mm2f=50n/mm2, 滿足。（8）5. 腳手架搭設要求及安全管理5.1腳手架搭設前應按危險性較大的分部分項工程安全管理辦法建質（2009）87號文的要求編制專項方案并經施工單位技術負責人審批；超過一定規(guī)模的危險性較大的腳手架搭設專項方案還必須經過專家論證。5.2腳手架搭設人員必須是按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（jgj130-2001）規(guī)定，經過考核合格的專業(yè)架子工；腳手架搭

12、設前應向搭設人員及使用人員進行專項方案安全技術交底。5.3腳手架的構配件質量與搭設質量，應按建筑施工安全檢查評分標準（jgj59-99）的規(guī)定進行檢查驗收；5.4立桿應采取鋼管扣件剛性與建筑結構可靠連接；嚴禁隨意拆除連墻件。5.5腳手架使用期間，應及時清理架體上的建筑垃圾，不得超載。5.6必須做好防火、防風、防雷電、防積雪等應急救援預案及相關措施。6. 總結隨著國家社會發(fā)展，現如今新特工程越來越多，建筑工程施工安全尤其重要，本工程建筑外型復雜，對外圍護腳手架的搭設要求提出了更高的要求，在通過項目部研究分析，提出了搭設多立桿懸挑腳手架方案并通過專家組論證審查，現場實施效果良好，滿足了工程施工安全要求。參考文獻：1品茗安全