續(xù)憲宏

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某復(fù)建工程懸挑式外腳手架的設(shè)計

續(xù)憲宏

【摘 要】本文結(jié)合某高層建筑復(fù)工時結(jié)構(gòu)及裝修施工用懸挑式外腳手架的設(shè)計經(jīng)驗，總結(jié)在結(jié)構(gòu)混凝土施工完成后設(shè)置腳手架懸挑結(jié)構(gòu)的一種做法，并進行設(shè)計驗算。

【關(guān)鍵詞】腳手架；懸挑；后置；設(shè)計

懸挑式腳手架是搭設(shè)在結(jié)構(gòu)邊緣、設(shè)置在懸挑結(jié)構(gòu)上的腳手架，在建筑施工中應(yīng)用較為廣泛。特別適于地下工程不能及時回填或有裙樓的高層建筑等施工情況。

懸挑式腳手架包括懸挑結(jié)構(gòu)和架體結(jié)構(gòu)兩部分，其中懸挑結(jié)構(gòu)尤為關(guān)鍵。本文結(jié)合某懸挑式外腳手架的設(shè)計與施工實踐，總結(jié)后置懸挑結(jié)構(gòu)的一種做法，并進行設(shè)計驗算。

1.工程概況

該工程為鋼筋混凝土框筒結(jié)構(gòu)超高層建筑，地上44層，主體27層。梁板完成后，因故停工近5年。復(fù)工時，原有的安全防護設(shè)施均已拆除、丟失或損壞，需重新搭設(shè)懸挑式外腳手架進行剩余結(jié)構(gòu)及裝修施工。

2.懸挑架方案設(shè)計

2.1 總體部署

采用懸挑式雙排扣件式鋼管腳手架，分26~35層（搭設(shè)高度33米）和36~44層（搭設(shè)高度32米）兩次懸挑。采用工字鋼做懸挑橫梁，與上拉鋼絲繩形成懸挑結(jié)構(gòu)，腳手架立桿直接坐落在工字鋼底座上。

主要材料：Ф48鋼管（扣件）、16號工字鋼（每根長3米）、Ф21.5鋼絲繩等。

2.2 架體搭設(shè)參數(shù)

內(nèi)立桿距結(jié)構(gòu)0.3m，立桿縱距根據(jù)結(jié)構(gòu)布置情況分別取1.35m（側(cè)立面）和1.2m（正立面），立桿橫距0.9m，步距1.65m，連墻件為兩步三跨設(shè)置。

2.3 懸挑結(jié)構(gòu)的設(shè)置方法

第一次懸挑時，考慮施工安全問題，懸挑結(jié)構(gòu)采用樓板鉆孔固定的后置做法。第二次懸挑在混凝土結(jié)構(gòu)施工時根據(jù)立桿位置埋設(shè)卡箍和吊環(huán)固定工字鋼，支撐大橫桿形成第二次懸挑（此處立桿與大橫桿增設(shè)防滑扣件）。因第一次懸挑相對難度較大，以下僅論述第一次懸挑時的具體做法。

按立桿縱距在26、27層樓板周邊放樣確定懸挑結(jié)構(gòu)位置，鉆Ф14孔穿Ф12絲桿上雙螺帽做卡箍（26層固定工字鋼用）和吊環(huán)（27層拉結(jié)鋼絲繩用）。對于四角剪力墻處，局部打穿墻根以伸出工字鋼。

工字鋼上按立桿位置焊200mm長Ф25短鋼筋，外端部焊Ф12鋼筋拉環(huán)。鋼絲繩中部設(shè)花籃螺栓，接頭均采用雙繩夾鎖牢。

懸挑結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1　腳手架豎向剖面圖

3.設(shè)計驗算

架體部分符合常規(guī)做法，此處僅對第一次懸挑結(jié)構(gòu)進行驗算。

3.1荷載計算

根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130，每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值按步距1.5m、縱距1.5m取為0.1394KN/m（偏安全），腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.35KN/m2，欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.14KN/m，安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.005KN/m2。考慮每三層樓高（六個步距）滿鋪一層腳手板，則每根立桿承受的豎向恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

0.1394×33＋0.35×1.35×0.9÷2×4 ＋0.14×1.35＋0.005×1.35×33＝5.86KN

施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)施工時為3KN/m2，裝修施工時為2 KN/m2?？紤]裝修施工時三層同時進行，則每根立桿承受的豎向活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

2×1.35×0.9÷2×3＝3.645KN

每根立桿所承受的豎向荷載設(shè)計值，即傳給懸挑結(jié)構(gòu)的豎向荷載設(shè)計值為：

1.2×5.86＋1.4×3.645＝12.135KN

3.2工字鋼強度驗算

工字鋼自重為20.513kg/m×9.8N/kg＝0.2KN/m，計算簡圖如圖2，視擱置在結(jié)構(gòu)上的部分為固定端，當(dāng)不考慮鋼絲繩提供的拉力時，工字鋼受力最不利，此時：

Mmax＝0.2×1.3×1.3/2＋12.135×

（0.3＋1.2）＝18.37KN·m

Mmax/W＝18.37×106/（141×103）

＝130.3 N/mm2＜f=205N/mm2

故工字鋼強度合格。

圖2　懸挑結(jié)構(gòu)計算簡圖

3.3卡箍強度驗算

如圖2，視工字鋼為完全剛性桿，當(dāng)不考慮鋼絲繩提供拉力時，遠(yuǎn)端卡箍受力最不利，這里僅考慮遠(yuǎn)端卡箍受力（偏安全），則卡箍所受拉力為

12.135×（0.3＋1.2）/1.4＝13KN

所需鋼筋面積：13×103/210＝61.9mm2

選用Φ12鋼筋其截面面積為113×2 ＝226＞61.9，滿足要求。

3.4斜拉鋼絲繩驗算

假設(shè)卡箍不受力，荷載由鋼絲繩豎直分力平衡，則由圖2得鋼絲繩受力為（鋼絲繩傾角按45°計算，偏安全）

12.135×2/sin45°＝34.3KN

選用6×37直徑為21.5mm的鋼絲繩：

[Fg]＝αFg/K＝0.82×243.5/6＝33.3KN

（34.3－33.3）/34.3＝3%＜5%，可以。

3.5 吊環(huán)強度驗算

吊環(huán)選用HRB335級鋼筋，所需面積為：34.3×103/300＝114.3mm2，選用直徑Ф12mm鋼筋，面積為113mm2，可以。

4.結(jié)語

懸挑結(jié)構(gòu)是懸挑式腳手架的關(guān)鍵，在具體工程中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際條件和計算確定懸挑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，做到技術(shù)上可靠、施工上可行，安全方便、滿足施工要求。

本工程根據(jù)其具體特點確定的懸挑結(jié)構(gòu)做法，很好地滿足了復(fù)工后剩余結(jié)構(gòu)及裝修施工的順利進行，尤其在形成懸挑結(jié)構(gòu)時主要在已有的樓面結(jié)構(gòu)上作業(yè)，確保了施工安全，取得了良好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范．JGJ130-2011

[2] 建筑施工手冊（第四版）．北京：中國建筑工業(yè)出版社．2003

（作者單位：湖北理工學(xué)院土木建筑工程學(xué)院）

【中圖分類號】TU731.2

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1671-3362（2016）02-0063-02