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浅谈斜拉式悬挑外脚手架设计斜拉式悬挑外脚手架是一种结合了悬挑结构和斜拉索技术的高层建筑施工脚手架形式,*泛应用于现代建筑工程中。其设计主要以安全、经济和实用性为目标,通过合理的力学分析和构造措施,满足施工需求。
在设计过程中,需综合考虑以下几个方面:首先,根据施工荷载(包括恒载、活载及风荷载等)进行受力分析,确保结构稳定性;其次,合理布置锚固点位置,避免对主体结构造成破坏;再次,选择合适的斜拉角度(一般为30°~*5°),以优化受力状态;最后,设置必要的防护措施,如护栏、密目网等,保障施工人员安全。
斜拉式悬挑外脚手架的优点在于材料用量少、承载能力强、适用范围*,尤其适合超高层建筑施工。但其设计复杂,需严格遵循相关规范,并结合实际工况进行调整。
某银行装饰工程施工组织设计范本浅谈斜拉式悬挑外脚手架设计
○ 沈 伟 (浙江省嘉兴市建筑业管理处)
○ 李锦燕 (浙江省嘉兴市巨匠建设有限公司)
[引言]高层建筑施工,外脚手架为施工中的一大难点,一般都需采用悬挑外脚手架。悬挑外脚手架施工难度较大,对设计计算要求较高,按其受力型式分为斜撑式、悬臂式、斜拉式、及以上几种的复合式等。其中斜拉式悬挑外脚手架能发挥材料的力学性能,较为经济合理,但施工难度较大。我们施工的某综合楼工程采用斜拉式悬挑外脚手架,现已竣工,下面简单介绍一下,供大家互相交流。
[关键词]悬挑,斜拉式,外脚手架,设计,搭设
某综合楼工程总建筑面积**300 M2,分ABCDEF六个区,C区主楼地下二层,地面二十八层,总高近百米;AB区裙房地下一层,地面四层;DEF区无地下室,地面四层;是一座集商贸、娱乐、服务为一体的大型综合**。
因工程有地下室,其外脚手架很难等回填土完成后再施工;如果直接由基底向上搭设脚手架则后道工序土方回填时无法拆除脚手架,造成施工困难。经反复研究及讨论,决定:
①、ABC区采用悬挑脚手架,自二层楼面开始悬挑向上搭设,立杆横距1.0 m纵距1.5 m以内,步距1.* m。裙房仅一段悬挑,主楼分五段悬挑,用[12槽钢及φ12.5钢丝绳(*×1*)和M20花篮螺栓组成的拉索悬挑。
②、DEF采用双排钢管扣件落地式脚手架,立杆横距1.0 m,纵距1.* m以内,步距1.* m,搭设按常规要求。
采用此方案,一方面解决了地下室深基坑回填与脚手架搭设之间的矛盾;另一方面,也提供了较多的施工*地,解决了施工*地狭窄这一难题。
三、主楼C区悬挑外脚手架计算书(节选)
脚手架总高约** m,底层架子待装修时由地面搭设,以上全部采用悬挑,共分五层,分别为二层楼面(5.*00 m)、六层楼面(22.*50 m)、十二层楼面(*2.*50 m)、十八层楼面(*1.*50 m)、二十四层楼面(*1.*50 m)。脚手架步距1.* m,纵距1.5 m,横距1.0 m。
①、外立杆恒载标准值:
立杆钢管 1.*×3*.*=**.12 N
大横杆 1.5×2×3*.*=115.2 N
小横杆 0.*5×3*.*=2*.** N
栏杆及踢脚杆 1.5×2×3*.*=115.2 N
剪刀撑 1.5×1.*1*×2×3*.*/5= 32.5* N(折算至每步每跨)
直角扣件 5×13.2=** N
对接扣件 (*×1.5+1.*)/5×1*.*=2*.70 N(钢管统一按5 m长折算)
回转扣件 2/5×1*.*=5.** N(剪刀撑用,折算至每步每跨)
竹笆脚片 1.5×0.5×*5=33.75 N(自重参考《建筑安全》2002年第5期)
安全网 1.5×1.*×2=5.* N(自重参考《建筑安全》2002年第5期)
外立杆每步恒载合计: ***.75 N
外立杆恒载合计: NGK外=***.75 N×11=5*** N=5.*** KN
②、内立杆恒载标准值:(内栏杆、踢脚杆及内封闭按隔步设置计)
立杆钢管 1.*×3*.*=**.12 N
大横杆 1.5×2×3*.*=115.2 N
小横杆 0.*5×3*.*=32.** N
栏杆及踢脚杆 1.5×2×3*.*/2=57.* N(按隔步设置计)
内封闭大横杆 1.5×3*.*/2=2*.* N(按隔步设置计)
直角扣件 (3+2/2+1/2)×13.2=5*.* N
对接扣件 (3.5×1.5+1.*)/5×1*.*=25.** N(钢管统一按5 m长折算)
竹笆脚片 (0.5+0.35/2)×*5=30.3* N(内封闭按隔步设置计)
内立杆每步恒载合计: *1*.0* N
内立杆恒载合计: NGK内=*1*.0* N×11=**10 N=*.*10 KN
③、内、外立杆活载标准值(按粉饰施工荷载2.0 KN/㎡,同时施工两层计):
NQK=0.5×1.5×2×2=3.0 KN
外立杆:N外=1.2×5.***+1.*×3.0=10.7* KN
内立杆:N内=1.2×*.*10+1.*×3.0=*.73 KN
3、挑脚手架设计计算:
①、大横杆抗弯计算及小横杆抗弯计算略。
②、立杆稳定性计算,取底步外立杆(因外立杆受力较大,且需考虑风荷载),连墙件按二步二跨设置:
An=5**0㎜2(取值参考《建筑安全》2002年第*期)
Aw=10000㎜2(取值参考《建筑安全》2002年第*期)
φ=1.2 An /Aw=0.72(《规范》表*.2.*注2)
μs=1.3φ=0.*3* (《规范》表*.2.*)
μz=2.02(GBJ *《建筑结构荷载规范》B类地区,*0 m高度)
ωo=0.*5 KN/㎡(GBJ *《建筑结构荷载规范》嘉兴地区)
ωk=0.7μsμzωo=0.7×0.*3*×2.02×0.*5=0.*0 KN/㎡
Mw=0.*5×1.* Mwk=0.*5×1.*ωkLAh2/10
=0.*5×1.*×0.*0×1.5×1.*2/10
MW/W=0.35×10*/(5.0*×103)=**.*0 MPa
连墙件按二步二跨设置,查《规范》表5.3.3得μ=1.5 k=1.155 h=1.*m
Lo=kμh=1.155×1.5×1.*=3.12m
工程采用φ**脚手钢管,查《规范》附录表B得i=1.5*㎝ A=*.**㎝2
λ= L0/i=3.12×102/1.5*=1*7.*7
查《规范》附录表C得:φ=0.1*5
N外/(φA) =10.7*×103/(0.1*5×*.**×102)=11*.** MPa
N外/(φA)+MW/W = 11*.**+**.*0=1*7.** MpA<f=205 MPa
③、按稳定性计算脚手架最大搭设高度(考虑风荷载,取外立杆):
因地区规定,标化工地每步均须铺设脚手片,故与《规范》中的受力情况有所不同,NG2K每步均有,可并入gk考虑,其中gk= NGK外/(11×1.*)=5.***/(11×1.*)=0.27* KN/m
可改为:1.2Hsgk=φAf-0.*5×1.*(∑NQK+φAMWk/W)
Hs=[φAf-(0.*5×1.*∑NQK+0.*5×1.*φAMWk/W)]/1.2gk
∵ 0.*5×1.* MWk/W=MW/W=**.*0 MPa
∴ Hs=[0.1*5×***×205-(0.*5×1.*×3.0×1000+0.1*5×***×**.*0)]/
(1.2×0.27*×1000)
[H]=Hs/(1+0.001Hs)=2*.*0/(1+0.001×2*.*0)=25.72 m
即脚手架最大搭设高度为25.72 m,本工程搭设高度为1*.* m,满足要求。
④、连墙件计算(每二步二跨设一连墙件,以100m高度处进行计算),采用φ20钢筋埋入混凝土内,钢管上钻φ22孔销接,钢管与两根立杆用扣件连接:
A、受力情况计算:
An=5**0 ㎜2 Aw=10000 ㎜2 φ=1.2 An /Aw=0.72
μs=1.3φ=0.*3* μz=2.0*(B类地区,100 m高度)
ωo=0.*5 KN/㎡
ωK=0.7μsμzωo=0.*1* KN/㎡
Nlw=1.*ωK Aw=1.*×0.*1*×3.*×3.0=*.31 KN
Nl= Nlw+No=*.31+5=1*.31 KN
北京某电力隧道工程(投标)施工组织设计 B、扣件抗滑移验算:
采用两个扣件与立杆相连,Rc=*×2=1* KN>1*.31 KN,满足要求。
C、连接钢筋抗剪验算:
τ=Nl/A=1*.31×103/(3.1*×202/*)=*5.57 MPa<fv=120 MPa
D、钢管净截面强度验算:
受力简图如图,采用[12槽钢作钢梁,φ12.5钢丝绳(*×1*)作吊杆,楼层层高3.25m,吊杆与钢梁夹角为23.305°。
三维效果图!施工现*悬挑式钢平台做法详解(附验收记录表),word版可下载!槽钢抗弯验算(按简支梁计算):
N外=10.7* KN N内=*.73 KN