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悬挑脚手架应用技术

一、工程应用悬挑脚手架概况

学院基础教学实验楼二期工程是一栋水、电、消防、通风等设施齐全的高层教学实验楼。该工程为框剪结构，地下一层、地上十六层，附楼五层，全长95.675m，宽40.45m，建筑总高度102.3m，结构总高度75.7m，建筑面积36141m2。该工程由主楼和裙楼组成，其中地下部份为一层，层高5.10m，地上部分主楼为16层，裙楼最高部份为5层，1至3层层高为5.0m，以上各层均为4.0m。

根据工程特点，脚手架采用扣件式钢管脚手架。扣件式钢管外脚手架是以标准的钢管作杆件（立杆、横杆与斜杆），以及扣件作为连接件组装成脚手架骨架，铺放脚手板，并用支撑与防护构配件搭审成外脚手架。

二、材料（钢管、扣件与脚手板）的选择

1、钢管

钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm的3号钢焊接钢管。其化学成份与机械性能均符合国家标准《普通碳素钢技术条件》中3号镇静钢的要求。立杆、纵向水平杆（大横杆）的钢管长度一般为4~6mm；横向水平杆（小横杆）的钢管长度一般为1.9~2.3mm。钢管均涂防锈漆，且均顺直。

2、扣件

扣件符合《可锻铸铁分类及技术条件》的规定。用机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。扣件的附件，T型螺栓和螺母应符合《普通碳素结构钢技术条件》中A3的规定；螺纹应符合《普通螺纹》的规定；垫圈应符合《垫圈》的规定。扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面要接触良好，扣件夹紧钢管，开口处的最小距离要小于5mm。

3、脚手板

采用竹架板，板长3m左右，宽20~30cm。

三、外脚手架的受力计算

脚手架的纵距、步距均为0.9~1.5m，立杆横距为1m，搭设高度为36m，内侧立杆离墙30cm。以上各参数的选定都应满足《高层建筑施工手册》中的有关规定。

为了保证施工的顺利和安全，现进行以下受力验算。

设计思路：把大悬挑梁、悬挑板和钢管的重量等效为恒载，施工时施工人员和打砼的振动效应等效为施工荷载。

即：钢管自重：38N/m

砼重量：25000N/m3

扣件重量：4N/个

施工荷载：3000N/m2

以墙边每800mm立杆间距作为计算单元：

计算最外侧（考虑最不利情况）：

混凝土梁重量：0.25*0.8*0.8*25=4KN

钢管重量：（3.5*6/4+0.8*6+10）*38+7*4=789.9N

施工荷载：1.4*3*0.5*8.05*16/9=3KN

最不利处荷载总计：P=(4+0.79+3)/3=2.596KN

取安全系数K=2

2.596*2=5.192KN5KN

此处的荷载略大于扣件抗滑力,在此处加双扣件.

混凝土板:25*0.14*0.5*1.33*7.55-0.5*0.8*4.55=11.2KN

混凝土梁(内):1.1*0.46*0.25*25=3.17KN(弧长1.1m)

混凝土梁(内):1.4*0.66*0.25*25=5.78KN(弧长1.4m)

验算钢丝绳:

每单元应考虑的钢管自身加扣件:

38*(10*4.5+3.5*6+1.6*4*0.5)+7*5*4=2769.6N

施工荷载:0.5*1.6*8.05*3=27KN

每单位荷载总计:

11.2+3.17+5.78+2.77=22.92KN

等效为线荷载:

(1.2*22.92+1.4*27)/35=18.66KN/m

0.5ql2*5/5.6*2.5*5/5.6*3.5=5.1N

N=0.5ql2/5.1=0.5*18.66*3.52=22.4KN

考虑二点受力：

S=22.4/2=11.2KN

S=Sb/k=a*Pg/K

Pg=S*K/a=11.2*5.5/0.85=72.5KN

取型号6*9，直径Ф12.5的钢丝绳,该钢丝绳破断拉力为80.1KN。

四、外脚手架的搭设

脚手架搭设的基本要求是：横平竖直，整齐清晰，图形一致，平竖通顺，连接牢固，受荷安全，有安全超作空间，不变形，无摇晃。

脚手架搭设的施工顺序如下：

1、首步脚手架的步高为1.2m，离底部200mm处设置一道大、小横杆，以保证脚手架底部的整体性。底部的立杆应间隔交叉用不同长度的钢管，至少错开500mm，并且不设在同一层内，立杆架设先立里侧架杆，后立外侧架杆，立杆要临时固定。架设脚手架时，切勿单独一人操作，要防止脚手架的倒塌伤人。立杆立好后，即架设大、小横杆，当第一步的大、小横杆架设完毕后，即在其上铺设脚手板，做好固定件，方便操作者上去架设第二步脚手架。同时，在立杆外侧的规定位置及时设置剪刀撑。剪刀撑的设置应与脚手架的向上架设同步进行。

2、脚手架的小横杆，上下应交叉设置于立杆的不同侧面。

3、立杆接杆、扶手接长应用对接扣件。大、小横杆与立杆的连接、扶手与立杆的连接采用直角扣件。剪刀撑、斜撑与立杆、大横杆的连接应采用旋转扣件。剪刀