柯麟質(zhì) 鄧宏

摘要：分段式型鋼懸挑鋼管腳手架其構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工便捷、經(jīng)濟(jì)安全，在本文中設(shè)計(jì)了型鋼懸挑式外挑架標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)單元，并成功在超高層建筑工程實(shí)踐中得到應(yīng)用，取得較好的效果。

關(guān)鍵詞：外架；分段式；工字鋼；懸挑

Abstract: the sectional steel cantilever steel pipe scaffold its simple structure, construction is convenient, economic security, in this paper design a steel cantilever type outside carry frame standard structure unit, and successfully in tall building engineering practice in the application, and the good result is achieved.

Keywords: WaiJia; Sectional; I iron; cantilever

中圖分類(lèi)號(hào)：TU731.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）

一、引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 高層建筑大量增加，建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,建筑形式也日新月異和豐富多采,致使一大批新、奇、特的大型建筑在我國(guó)拔地而起,因此各種形式的懸挑腳手架被越來(lái)越多地應(yīng)用到工程建設(shè)中。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)懸挑外腳手架支承體系結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用越來(lái)越多，每個(gè)項(xiàng)目都自行設(shè)計(jì)、自行管理，勢(shì)必有良莠不齊、高低不一的情況，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間操作于建筑物外立面、安全系數(shù)要求相對(duì)較高的懸挑外架來(lái)說(shuō)，是一件相當(dāng)危險(xiǎn)的事情。如果架體出現(xiàn)問(wèn)題，輕者影響施工企業(yè)在業(yè)主、社會(huì)的聲譽(yù)，重者危及到人民群眾的生命安全，將給施工企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和惡劣的社會(huì)影響。

因此，為尋求一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用又操作方便的懸挑外腳手架支承體系結(jié)構(gòu)成為迫在眉睫的問(wèn)題。本文著重對(duì)型鋼懸挑式外腳手架的設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行研究和應(yīng)用,該腳手架采用型鋼懸挑外伸作腳手架基礎(chǔ), 多層懸挑，分段搭設(shè)的腳手架結(jié)構(gòu)形式，將全高的腳手架分成若干段，通過(guò)分析計(jì)算,同時(shí)考慮各節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造設(shè)置,設(shè)計(jì)出型鋼懸挑式外腳手架,并在工程中成功試用。

二、工程概況

重慶江北嘴金融城2號(hào)工程位于重慶黃花園北橋頭江北嘴，包含4棟一類(lèi)建筑，其中3棟為超過(guò)100米的超高層建筑，是一座國(guó)際甲級(jí)寫(xiě)字樓，智能化樓宇?？偨ㄖ娣e約260000.0m2，建筑總高度181.25m，地下4層，地上37層，外墻為單元體玻璃幕墻。

三、外架方案的分析和選擇

根據(jù)本工程具體情況，塔樓高度較高，1、2、3號(hào)樓均超過(guò)100m，經(jīng)項(xiàng)目部對(duì)腳手架搭設(shè)方案的技術(shù)比較和分析，綜合考慮各方案的可行性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等因素，最后決定塔樓主體施工外防護(hù)架采用分段式工字鋼懸挑式雙排鋼管腳手架。由于腳手架分段懸挑分段搭設(shè)，可以分段卸載，提高了腳手架的安全系數(shù)；同時(shí)有效封蔽樓層，避免發(fā)生高層建筑施工中常見(jiàn)的高空墜落傷人、損物事故，滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)施工操作、安全防護(hù)要求，保障建筑施工安全；另外不必等地下室工程回填完畢即可施工，最大限度滿(mǎn)足環(huán)境、道路穿插的要求，縮短工期，節(jié)約了時(shí)間成本。

四、外架設(shè)計(jì)

分段式工字鋼懸挑式支承體系雙排鋼管腳手架，用于主體結(jié)構(gòu)上升階段的安全防護(hù)（架體隨主體結(jié)構(gòu)上升而上升），搭設(shè)高度為25m，每25m輪換，分段搭設(shè)。具體搭設(shè)如下圖：

1.參數(shù)信息:

1.1腳手架參數(shù)

搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.20米，立桿的橫距為0.70米，立桿的步距為1.80 米；

計(jì)算的腳手架為雙排腳手架搭設(shè)高度為 25.0 米，立桿采用單立桿；

內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.30米；

大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2；

采用的鋼管類(lèi)型為 Φ48×3.5mm（按壁厚3.0mm考慮）；

橫桿與立桿連接方式為單扣件；扣件抗滑承載力系數(shù)為 0.80；

連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3.60 米，水平間距3.60 米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件。

1.2活荷載參數(shù)

施工荷載均布參數(shù)(kN/m2):3.000；腳手架用途:結(jié)構(gòu)防護(hù)腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2；

1.3風(fēng)荷載參數(shù)

重慶地區(qū)，基本風(fēng)壓為0.450，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)μz為0.920，風(fēng)荷載體型系數(shù)μs為0.871；考慮風(fēng)荷載；

1.4靜荷載參數(shù)

每米立桿數(shù)承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)(kN/m2):0.1161；

腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300；

欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.140；

安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):4；

腳手板類(lèi)別:竹笆片腳手板；欄桿擋板類(lèi)別:欄桿竹串片；

1.5水平懸挑支撐梁

懸挑水平鋼梁采用[14號(hào)工字鋼] ，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.20米，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度 1.80 米。（特殊部位懸挑長(zhǎng)度可能會(huì)增加，需單獨(dú)設(shè)計(jì)驗(yàn)算）

與樓板連接的錨環(huán)直徑(mm):18.00；

樓板混凝土標(biāo)號(hào):C30；

懸挑水平鋼梁采用懸臂式結(jié)構(gòu)，沒(méi)有鋼絲繩或支桿與建筑物拉結(jié)。

2.大橫桿的計(jì)算:

大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。

選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：

大橫桿的抗彎強(qiáng)度:σ= 40.757 N/mm2 小于 [f]=205.0 N/mm2。滿(mǎn)足要求！

撓度計(jì)算:最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度Vmax=0.712 mm；

縱向、受彎構(gòu)件的容許撓度為 l/150與10 mm，大橫桿的最大撓度小于 1200.0/150 mm 或者 10 mm,滿(mǎn)足要求!

3.小橫桿的計(jì)算:（小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面）

用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。

最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩：σ = M / W = 0.312×106/4490.000=69.389 N/mm2小于205.000 N/mm2,滿(mǎn)足要求！；

最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度小于(700.000/150)=4.667與10mm,滿(mǎn)足要求!；

4.扣件抗滑力的計(jì)算:

按規(guī)范要求直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN。

縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算:R ≤ Rc

荷載的計(jì)算值: R=1.2×(0.023+0.126)+1.4×1.260=1.943 kN< 6.40 kN,滿(mǎn)足要求!