新式悬挑脚手架施工工艺及验算.pdf

文章编号：1 0 0 9 9 4 4 1 ( 2 0 1 2 ) 0 1 0 0 2 9 一0 3 新式悬挑脚手架施工工艺及验算 口口张勤力。贾东丰L ( 河南省第五建筑安装工程( 集团) 有限公司，河南郑州4 5 0 0 0 7 ) 摘要：新式悬挑脚手架是在传统悬挑脚手架的基础上改进 而成。整个结构受力合理，通过验算均满足要求。整个悬挑 架安装方便，经济实用。 关键词：脚手架；新型悬挑式；施工工艺 中图分类号：T U7 3 1 2文献标识码：B 引言 传统型悬挑工字钢脚手架，由于工字钢穿过外 围剪力墙( 填充墙) ，给后期装修工程留下较多的尾 活，在楼梯间、电梯井处等没有楼板的部位，无法正 常悬挑工字钢，工字钢拆除时较为麻烦。鉴于上述 原因，我们在传统的悬挑工字钢脚手架的基础上进 行改进，形成了新型悬挑脚手架，即将工字钢的一端 焊上小钢板，通过螺杆固定在框架梁( 剪力墙) 上， 另一端通过钢丝绳斜拉，中间承受上部脚手架荷载， 形成简支梁受力体系，该体系安全经济，实用方便。 1 工艺原理与适用范围 1 1 工艺原理 新式悬挑脚手架的工字钢一端通过螺杆固定在 框架梁边，另一端由钢丝绳斜拉，中部承担扣件式钢 管脚手架内外两排立杆的集中力，整个受力模型可 以简化为简支梁，而传统的悬挑脚手架是一次超静 定结构，相比起来传统的悬挑脚手架因为有一个多 余约束而更安全，但经过科学合理的设计，新式悬挑 脚手架也完全满足安全要求。 1 2 适用范围 新式悬挑脚手架的适用范围非常广泛，只要有 截面尺寸 2 0 0m mX 4 0 0m m 的边框梁或厚度 2 0 0m m 的外围剪力墙的工程均可使用，特别是高层 中的楼梯、电梯井等悬挑层没有楼板等部位，新式悬 挑脚手架更显出它的优越性。每段新式悬挑脚 手架悬挑高度2 4m 。 2 新式悬挑脚手架施工工艺 新式悬挑脚手架的结构示意图见图l ，其他构 件图见图2 和图3 。 图1新式悬挑脚手架的结构示意图 产艄 陋蚪型剿 图2 固定板 图3 悬挑工宇钢 2 1 制作预制构件 ( 1 ) 将1 4 号热轧工字钢满焊在尺寸为2 0 0m n lx 3 0 0m m 1 0m m 的Q 2 3 5 钢板上，称为固定板，焊脚 尺寸为5m m ，焊缝质量等级不低于二级；工字钢的 定位尺寸如图2 。 ( 2 ) 在工字钢的正上方满焊尺寸为1 0 0m mX 2 0 0m mX1 0m m 的直角三角形Q 2 3 5 钢板，短直角 边与同定板焊接长商角边与t 字钢卜翼缘中间焊 建材技术与应用1 2 0 1 2 2 9 j引斗昱扩k 1 1 剥叫l L 万方数据 接，焊脚尺寸均为5r a m ( 如图2 和图3 ) ，用来增强 工字钢纯悬挑时焊缝的抗剪和抗拉能力。 ( 3 ) 在固定板距上边缘6 0m i l l 处钻孔，直径为 1 81 1 1 1 1 1 ，用来穿M 1 6 的对拉螺杆( 如图2 ) 。 ( 4 ) 在工字钢上距钢板一端3 0 0m m 和9 0 0m m 处，满焊西2 5m m 、长1 0 0m _ m 的短钢筋，短钢筋应 垂直于工字钢上翼缘面，不能倾斜( 如图3 ) 。 ( 5 ) 用垂1 5m m 的钢筋弯成U 形环，焊接在工 字钢的另一端，以穿拉钢丝绳。 ( 6 ) 用咖1 5m m 的钢筋制作预埋拉环，预埋在 悬挑层上一层的框架梁内，以穿拉钢丝绳。 ( 7 ) 用1 0 0m mx 2 0 0m mx1 0m m 钢板制作成 垫块，在中间相应位置钻两个咖1 8m m 的圆孔，用 作梁内侧对拉螺杆的垫块。 ( 8 ) M 1 6 的对拉螺杆根据梁宽确定长度，即梁 宽+ 1 1 0m m ，配套相应的垫片和螺帽。 ( 9 ) 钢丝绳采用多1 4m m 、6X 1 9 + 1 绳，钢丝绳 公称抗拉强度为18 5 0N m m 2 ，配套相应的绳卡。 2 5 穿拉钢丝绳 待上一楼层的混凝土强度达到1 2M P a 后，方 可穿拉钢丝绳，顺序为先下后上，钢丝绳穿过拉环后 都至少有1 2m 的富余长度，折1 8 0 。与主绳并列， 并用3 个绳卡卡紧，第1 个绳卡距拉环2 5 0m n l ，第 2 个绳卡距第1 个绳卡2 0 0r a i n ，第3 个绳卡与第 2 个绳卡之间设安全弯，间距为3 0 0m m 。最后一个 绳卡距绳头长度1 4 0m m 。穿拉上端的钢丝绳时， 应对钢丝绳施加约7 0 0N 的拉力，拉紧钢丝绳。 2 6 搭设脚手架及使用 按施工方案，正常搭设上部的扣件式钢管脚手 架。每一悬挑段高2 4m ，达到该高度后另设悬挑 层。每一悬挑段内设计为两个同时施工层，施工时 不得在脚手架上堆积 30 0 0N m m 2 的荷载心J 。按 照J G J1 3 0 2 0 l1 建筑施工扣件式钢管脚手架安全 技术规范的要求，对脚手架进行定期检查。 悬挑脚手架的拆除由上至下进行，由专职安全 员全程现场跟班作业。 2 2 。裂竺篓翼苎。诒由咖午由。 h ，缸川。E 。币安全鼻纛嚣蠢票萋霎壶耄岩篓黧 ，。誊据鼍三之苎登套粤盖苎竺妾褒竺巴：竺要主蚕蚤并葑磊1 1 ：I ：、- J 茹蒜；：兰荐裂；区茄j 。三二 为1 5m ；并确定工字钢悬挑的起始位置，可以起始 磊荐毒釜茹1 Rm ”一o 。一一”“ “ 塑甓塑苎妻是套C A D 。当譬堂景竺壬! 粤紫! 矗孬爵，每v 段l l 悬A O 挑脚手架按2 4m 考虑，由b t 4 千J ，盐 图；根据布置图套柙蹙篓紫詈譬预孥要磐内径为 同作用爵整禾蔓力结构晶戛另读型简彩菇蕃定的简 11 ，7 m m 的P V c 管，并安装堵头，中心间距为8 0m m ， 支桑，故钢丝绳与蘸# 蕃。暮矗I 磊釜蔷藉氧晶二 标高为梁底以上2 5 0m m 至梁内侧板底以下5 0m m 半引。每个悬挑段内按2 个施工层计算。 范围内，并穿上空1 6m i l l 的短钢筋；拆模后抽出短 3 I 恒载标准值 钢筋，即形成预留孔( 也可直接预埋对拉螺杆) 。两 ( 1 ) 立杆承受的结构自重：V ：1 2 4 8 2 4 ： 所有预留孔应在同一标高。 ( 2 ) 脚手板自重( 竹笆脚手板，0 3 5k N m z ，共 单个悬挑工字钢重约4 6k g ，两人配合安装，工 ( 3 ) 栏杆与挡脚板自重( 竹串片挡脚板，钢管栏 板孔对准梁侧的预留孔，扶正工字钢，插入M 1 6 螺 ( 4 ) 脚手架上吊挂的安全设施自重( 包括安全 万方数据 2 5 8 ( N ) 3 4 钢丝绳强度验算 总外力对钢板底边的力矩和为零。 1 11 0 6 ( 0 3 + 1 2 ) + 2 5 8x 0 6 5 一T y 1 3 = 0 T y = 1 29 4 3 6N r ：旦：桨：1 36 8 8 7 ( N ) s i n ss i n 7 l o。 即钢丝绳上的总拉力为1 36 8 8 7N 。 钢丝绳采用中1 4f i l m 、6X1 9 + 1 绳，钢丝强度 为18 5 0N m m 2 ，钢丝破断拉力总和为1 3 4k N ，钢丝 绳穿过拉环后通过绳卡锁紧，为单钢丝绳受力，钢丝 绳的容许拉力为： S = o P g K = 0 8 5 1 3 4 6 = 1 8 9 8 ( k N ) 式中：a 钢丝绳破断拉力换算系数，取不均衡系 数0 8 5 ； 弘一安全系数，取值为6 。 因为T S ，故满足要求。 3 5 螺杆抗剪验算 根据静力平衡得总剪力：2 Q = T r = 1 29 4 3 6 ( N ) 单个M 1 6 螺杆上的剪力t Q = 64 7 1 8N 丁= 詈= 等= 4 4 9 ( M P a ) 因为 丁 = 1 2 0M P a ，r 丁 ，故满足要求。 3 6 焊缝抗剪验算 工字钢与钢板满焊，抗剪验算仅考虑腹板竖向 焊缝及三角形钢板焊缝，其长度为： Z 。= ( 1 4 0 - 9 1 2 - 2 5 ) 2 + ( 1 0 0 2 5 ) 2 = 4 0 3 6 f r a m ) 吁= 毪= d 等= 9 2 9 ( M P a ) 0 74 0 36 ，l 。Z 柚 5 。_ 、 因为 f = 1 6 0M P a ，r ， r ，故满足要求。 3 7 钢丝绳与工宇钢连接验算 3 7 1 拉环验算 钢丝绳与工字钢的连接通过中1 2m m 钢筋弯 成的U 形环，焊接在工字钢端部的腹板上。 I t ：2 2 1 5 半：4 86 0 7 2 ( N ) 因为T r ，故满足要求。 3 7 2 焊缝验算 拉环焊接在工字钢的腹板上，满焊，共4 条焊 缝，单条焊缝长1 0 0m m 。 Q = 4 h 。Z 。疗= 4 0 7 5X ( 1 0 0 2X5 ) 1 6 0 = 2 0 16 0 0 ( N ) 因为T p 故满足要求。 3 8 试验验算 对新式悬挑脚手架进行破坏性试验验算，整个 结构受力合理，通过验算均满足要求。 4 新式悬挑脚手架使用注意事项 ( 1 ) 制作悬挑脚手架时，焊缝质量必须严格控 制，焊缝等级至少应为二级。 ( 2 ) 在固定钢丝绳时，必须要施加向上的预拉 应力，以保证钢丝绳的抗拉与固定螺杆的抗剪，能以 接近平分的比例承担上部荷载，避免工字钢承受全 部或较大比例的上部荷载。 ( 3 ) 安装工字钢前，应仔细检查工字钢与钢板 之间的焊缝，若发现有裂纹，则禁止使用，必须重新 施焊，焊接牢固后方可使用。螺杆与螺帽若有滑丝 现象，则该螺杆或螺帽应报废。 ( 4 ) 预埋拉环时，外露长度不能过长，以免后期 有较大荷载时引起拉环弯曲变形，而造成悬挑工字 钢承担过大比例的外部荷载。 参考文献： 1 张学形全工具式悬挑钢管脚手架施工技术 J 建筑施 工，2 0 0 9 ( 1 1 ) ：1 0 0 1 1 0 0 2 2 J G J1 3 0 2 0 1 1 ，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规 范 S 3 J G J1 6 2 - - 2 0 0 8 ，建筑施工模板安全技术规范 S 作者简介：张勤力( 1 9 7 4 一) ，男，河南郑州人，工程师，主要 从事建筑施工技术工作。 收稿日期：2 0 1 1 一1 2 一1 4 ( 编辑盛晋生) “十二五“ 工业领域重点行业 淘汰落后产能目标任务下达 经淘汰落后产能工作部际协调小组第三次会 议审定，2 0 1 1 年1 2 月2 6 日工业和信息化部向各 省、自治区、直辖市人民政府下达了“十二五”期间 工业领域1 9