高层住宅阳台悬挑提升脚手架设计与应用.doc

高层住宅阳台悬挑提升脚手架设计与应用王汉猷 温鹤华（苏中建设集团徐州分公司，徐州221003）提要：本文介绍高层阳台外装饰脚手架的组成、工作原理及设计过程、方法。近几年来，在高层建筑施工中出现的爬升附墙式脚手架，是对传统的落地式脚手架、悬挑斜撑式脚手架（一层驮六层）的一种革新，上述二种脚手架具有操作简便，省工省料，文明施工的特点，但是爬升脚手架只在直线式外墙面使用，而在高层外挑阳台站位（有挑出达2m），还是搭设落地式脚手架，2001年我们在江苏省徐州市金达花园（地处湖北路云龙湖畔）高层住宅（24层，层高2.8m,全高70.1m，建筑面积1.9万m2，全现浇剪力墙）成功运用了提升脚手架。1材料的取用 该脚手架片采用普通脚手钢管（483.5）搭设,用直角扣件连接.支承部位采用10号槽钢及20钢筋中间加设花篮螺栓连接,吊索为钢丝绳,规格为D=18.5,619+12设计尺寸根据结构形式阳台部位悬挑出2m,两侧阳台拦板的外包尺寸为4900 mm,则考虑脚手架的长度4700 mm(一边各留200 mm),离开剪力墙面2000 mm,考虑到便于粉刷1200的阳台拦板以及确保阳台板下口的粉刷,高度为4400(二层可同时施工，层高为2800 mm),宽度考虑便于操作为1100 mm。3荷载计算取脚手架活荷载2KN/m2 竹笆0.10 KN/m2 (实测0.075 KN/m2)钢管自重0.0384 KN/m(摘自砼与钢筋施工手册P180)垂直荷载考虑到二层同时施工q=2.002=4 KN/m2（包括四名操作人员及工具的荷载）将所受荷载化为节点集中荷载时考虑该脚手架受力形式简化为：4900根据这种受力性质，中间支座B为内力M、Q均为最大，则B点受力为最大，将上述均布荷载化为节点B处，集中荷载为：P1=44.91.1/2=10.78KN钢管自重（包括护栏杆、剪力撑杆）P1=（4.44+4.91. 2+1.110+54+1.54）0.0384=4.35KN同样化为节点B处，集中荷载为P2=4.35/2=2.18KN脚手竹笆自重：P3=（4.91.12+4.912）0.1=2.06KN则节点B处合计集中荷载为P= P1+ P2+ P3=10.78+2.18+2.06=13.99KN脚手架片自重为P2+ P3 =4.35+2.06=6.41KN(忽略扣件重) 4吊臂及吊索的设计4.1计算简图（去支座，加反力）ARAHAPP201950RBH201RBVBCBC26002600由上图可知AC杆为拉杆，BC杆为压杆RAC=P/sin201=13.99/0.34229=38.4KN/2=19.2KNRAC=PACcos201=40.870.93959=38.4KN/2=19.2KN4.2截面的取用假定BC杆设计为8号槽钢作为悬臂杆AJ=10.24cm2,=0.517,查表=1。/r=280/3.16=88.6, =150则强度验算=N/A=19.2/(0.51710.24)=3.63KN/cm20.9=15.3 KN/cm2。满足要求式中的K为安全系数，K=3，0.9为容许应力折减系数，故取8号槽钢作为悬臂杆，长度为2800阳台两侧支承架的悬臂杆同样采用8号槽钢。假定AC杆为20钢筋，其截面积则As=2.01cm2 ,RAC=15.96KN=N/A=19.20/3.14=6.11KN/cm20.9=15.3 KN/cm2(依据钢结构设计规范GBJ17-88，P1-34公式5.1.1-1，=N/Af)故AC拉杆选用20钢筋，为便于调节槽钢的水平，中间增设一根同截面的花篮螺栓。4.3三脚架与脚手架片连接吊索的设计P=13.99KN设选用619+1，D=18.5mm的钢丝绳则钢丝绳的破断拉力为Pm=0.85(d2/4)114=1400N/mm2 则Pm=153KN，此时安全系数K=153/13.99=10.94.5安全（依据建筑施工安全技术手册，P.462，表-114）4.4支座强度验算上支座，设采用-10150150铁板垫片，上面钻有30的孔内穿20螺栓。铁板受拉强度验算RAH=RBC=23.855KNAS=150150-r2=2250-3.14152=2124.4mm2 则=RAH/AS=23.855103/2124.4=11.230.9，满足要求螺栓的强度验算设取一根20螺栓抗拉强度=RAH/r2=23.855/（3.1412），满足要求下支座同样采用-10150150的垫板（与槽钢焊接）内穿20螺栓抗拉强度：=RBH/r2=2385.5/(3.14102) 0.9抗剪强度：RBH/（r）2=17.588/(3.14102) 0.9,满足45焊缝强度的验算：假定取得焊缝厚度hf=5mm，则焊缝有效厚度为：h=0.7hf=0.75=3.5mm焊缝长度ef=N/ hth =29.638/(0.351200)=7.25cm取80mm考虑焊接方便