多层建筑落地式双排扣件式钢管脚手架连墙件的设置探讨

多层建筑落地式双排扣件式钢管脚多层建筑落地式双排扣件式钢管脚 手架连墙件的设置探讨手架连墙件的设置探讨 一 概述 落地扣件式钢管外脚手架 其具有构造简单 传力合理 安全 可靠 造价适宜的特点 在多层建筑中比较常见 若采用悬挑 式搭设 由于脚手架是通过三角形钢架将荷载传递到结构主体 上 因此构造较复杂且安全系数不如落地式脚手架 在落地扣 件式钢管外脚手架这种架体型式中 常见为双排架 其连墙件 的设置带有普遍性 因此本文就此特定条件下的脚手架连墙件 设置进行阐述 二 连墙件设置技术要求 一 连墙件的作用 双排扣件式钢管脚手架可以看成是由纵 横向水平杆与立杆组 成的特殊的多层 多跨 框架钢结构 1 脚手架连接杆件的扣件节点 在荷载作用下具有相当的抗转 动能力 即刚性 但由于扣件本身质量和拧紧程度均影响节 点的抗转动能力 因此此框架为半刚性节点框架 半刚架 脚手架的横向宽度比其纵向长度 竖向高度要小得多 因此对 一面墙的脚手架又可视为一块 格构式 平板 由于它在垂直于 建筑物表面方向的刚度较差 远小于其纵向 因而脚手架必须 依靠与建筑物的可靠连接 即设置连墙件 才具有承受其自重 施工荷载和风荷的能力 2 连墙件为脚手架与结构主体之间的撑拉杆和限制脚手架纵向 自由变形长度的约束连杆 并作为承受水平力作用的支座 将脚手架与建筑工程结构联结起来 确保脚手架整体稳定 和使用安全 约束脚手架在竖向荷载作用下的变形 减少立杆计算长度 增强脚手架横向刚度 提高其向内或向外的抗倾覆能力和承载 稳定性 抵抗风荷载及其他水平荷载作用并传给工程结构 抵抗因地基不均匀沉降引起的内力 使内力重新分布 以 降低架体内部的集中应力 避免架体出现局部破坏 加强脚手架整体 或局部 或薄弱方向的刚度 二 连墙件型式 考虑到连墙件的经济实用性 连墙件的设置适宜采用的型式就 是要求其构造简单 取 材方便 易于安装和拆除 并有很好的承载能力 根据连墙件 不同的传力性能及构造方式 可将连墙件分为刚性与柔性两种 1 刚性连墙件 由连墙杆 扣件与预埋件组成 其边墙杆既能 承受拉力又能承受压力 因具有较大的刚度 故在荷载作用下 变形很小 实际使用中 预埋点的预埋铁件常使用 30cm 40cm 的短钢管同梁筋焊接 连墙杆采用钢管 用扣件将预埋件和双 排架内外立杆固定 2 柔性连墙件 由拉筋 4mm 镀锌钢丝或 6mm 钢筋 顶 撑 扣件等构件组成 其拉筋只能承受拉力 压力由顶撑传递 该连墙件刚度较差 故其应用受到限制 一般只能用在高度不 大于 24m 的脚手架上 且不能单独使用 必须同刚性连墙件隔 点组合设置 三 连墙件结构配件的使用要求 1 连墙杆 宜采用适长的杆件 可按架体搭设的需要来调节连墙杆两 端固定结点的位置 以适 应脚手架与墙体之间的距离和确保脚手架的垂直度 其杆件要求至少有一端可自由伸缩 宜采用扣件固定 以便 于调整架体 也可将连墙件一端同预埋件焊接 另一端用扣件 同内立杆固定 还须满足不偏离主节点 30cm 这一标准 可同 时固定内外立杆 其作用更好 连墙杆所采用的钢管 其外径 壁厚的尺寸等截面特性以及 材质特性 力学特性应该与脚手架立杆相同 同时要求其没有 大的质量缺陷 如凹陷 弯曲 空洞等 也不宜用锈蚀严重 的钢管 因为不同外径和严重锈蚀钢管 均不能用扣件将其很 好地组合成一个整体 扣件不能同钢管紧密咬合 而钢管缺 陷又会降低连墙杆自身承载能力 从而降低脚手架的整体承载 2 扣件 扣件的抗滑力是由扣件同钢管之间紧密咬合产生的纯摩擦力决 定 这种摩擦力同拧紧 扣件所用的扭力矩密切相关 通常扭力矩是在一定范围内 40 65n m 这取决于扣件的抗裂度 因些杆件两端必须伸出 扣件一定的长度 以防止连墙杆件可能出现的滑移 必要时还 应该根据抗滑要求增设非连接用途的防滑扣件 3 预埋件 因为水平风荷载最终是通过预埋件而传递到主体结构的 通常 为结构梁 因此要求短 钢管外周必须平直和无严重锈蚀 缺陷 四 连墙件的设置和构造要求 1 连墙件的设置要求 多层建筑 h 30m 时 连墙件按 25m2 35m2 垂直于竖直架 面方向的迎风面积 设 置一点 连墙件设置的最大间距如表 1 连墙件设置的最大间距 表 1 架高 h m 每点覆盖面 积 m2 点 连墙件竖向间距 h1 m 连墙件水平 间距 1 m h 7 采用抛撑加固以保持稳定 1 31a h 7 且 h 20 35 h1 7 且 h1 3h 且 h1 2 个相邻层高之和 1 31a h 7 且 h 30 时 28 h1 5 且 h1 2h 且 h1 2 个相邻层高之和 1 31a h 步高 第一步高 2m 其余步高 1 8m la 纵向跨距 1 5 2m h 30m 时 脚手架边部和角部的连墙件必须按二步一跨加密 设置 加密宽度为一跨 即 在角部的第二根 两个方向 的 内立杆上加密设置 以加强脚手架的整体性和抵抗风荷载作用 的能力 一字型 开口型脚手架两端必须加密设置连墙件 其 垂直间距不应大于建筑物层高 并不应大于 4m 同时不应大于 2 步 如图 la b c 图 1 h 30m 连墙件的设置 连墙件应设置在脚手架立杆与横杆的主节点处或距主节应不 超过 30cm 的范围内 以减少承载水平力的支座偏心作用对立杆 刚度的影响 当偏心超过 30 cm 时 有以下两种处理方法 如 图 2a b 图 2 支座偏心处理方法 连墙件宜从底层第一步大横杆开始设置 实际搭设中因为第 一层的建筑层高多大于脚手架最大控制步高 2m 而于结构 一层梁处开始设置 或者由于第一层梁板处尚未进行预埋件设 置和浇筑混凝土 导致在搭设第一步脚手架并设置连墙件有实 际困难 此时应采用斜撑来代替水平连墙件作为临时加固设置 其设置同 7m 以下架体采用抛撑的形式一橛 抛撑应采取通长杆 件与脚手架可靠连接 与地面的倾角应在 45 60 之间 在 连墙件搭设后方可拆除 具体设置如图 2c 结构倒数第二层应设置连墙件 且宜加密设置 即每两跨设 置一道 其原因有三点 1 24m 以上的脚手架 因屋面防水要求不能埋设预埋件 若结 构倒数第二层没有设置连墙件 只是在其下一层有设置 则 最后 6 7 5m 高架体 两个层高加上女儿墙高度 就没有可靠性 拉结 同时由于风荷载随地面高度呈线性增大 而脚手架最后 数步处于悬臂状态 风荷载对此段 即悬臂高度 架体的影响 必然加大 从而使脚手架的整体稳定性和抗倾覆性能大大降低 易导致整体性坍塌 2 24m 以下的脚手架 尽管屋面或女儿墙处可以设置柔性连 墙件 但由于其刚度差 不能有效抵抗风荷载 只能同刚性连 墙件沿纵跨方向隔点交叉设置 因而同样存在预埋件设置问题 3 当此道连墙件作为最后一道设置时 由于风荷载随高度加大 其连墙件每点的最大承荷面积 相应于每点迎负面积 必然减 少 而风荷载的竖向高度为上述悬臂高度与连墙件竖向相邻间 距的一半之和 它相对而言较大 因此其连墙件水平间距应该 减少 即加密设置 连墙点宜采用菱形 花排 布置 也可采用方形 矩形 并 排 布置 宜按竖向架面尽量均匀分布 在结构层高和建筑外 围有变化时不易达到 这样在步高与纵距相同的情况下 就 可以避免架体发生局部失稳破环 从而只需对整体稳定性进行 控制 如图 3 图 1a b c 图 3 la h 两步三跨 a 钢性连墙件 b 柔性连墙件 在相同的连墙件每点覆盖面积前提下 减少连墙件垂直间距 比减少水平间距更能提高脚手架承载力 荷载试验结果表明 脚手架在相同步距 横距 纵距条件下 连墙件两步三跨设置 比三步两跨设置对脚手架承载力提高 7 连墙件不同设置对脚 手架承载力的提高作用如下 二步三跨 三步二跨 二步四跨 三步三跨 2 连墙件构造要求 架体在 24m 以下时可以采用刚性连墙件与柔性连墙件结合设 置 但超过 24m 时就 不宜用柔性连墙件 柔性拉结可采用在墙体和主体内预埋 8 钢 筋 用双股 8 号钢丝 4 与架体拉结 同时必须配顶撑 使 其可靠地顶在圈梁 柱等结构部位 刚性连墙件宜呈水平并垂 直于墙面设置 与脚手架连接的一端也可稍微下斜 因为钢管 的拉杆稳定比压杆稳定好 连墙件上翘时不仅承受水平风荷载 的压力 也同时承受脚手架竖向荷载产生的压力 因此作为脚 手架稳定的重要构件 连墙件不宜上翘 如图 1a b c 连墙件两端节点应连接牢固 其扣件应有足够的抗滑力和抗 裂度 应通过荷载验算来确定每根连墙件所设置的防滑扣件数 量 同时承受柔性连墙件顶撑所传递荷载的墙体以及承受刚性 连墙件预埋件所传递荷载的主体结构都应有足够的承载能力 如图 1a b c 穿过门窗洞口在室内支撑杆件固定的连墙件 宜用图示的支 撑构造 如图 4a b 图 4a 有窗套 图 4b 无窗套 靠近边柱与角柱的预埋件 要离柱相应侧缘 10 20cm 以利 于连墙件的设置和安装时的施工操作 如图 1a b 建筑物的现浇栏板式阳台处的连墙件设置 可以有三种处理 方式 采用柔性连墙件 采用刚性连墙件 用 6 5cm 的 pvc 管作为连墙杆的套筒 以免于拆架时的切割 直接利用 栏板进行设置 如图 5 图 5 现浇栏板式阳台处的连墙件设置 五 连墙件拆除的安全措施 1 在架体使用中的拆除 在脚手架实际搭设或使用中 常常出现以下两种情况 一是在 脚手架搭设过程中 由 于施工现场的变化而导致连墙件在正常设置上有困难 二是在 建筑主体进入外墙装饰阶段时 施工企业为便于外墙施工 自 行将原有设置的连墙件拆除 此时可采取如下的更换设置方法 或补救措施 在门窗洞口处设置 如图 4 在外墙未砌筑 之前可以通过抱柱设置 通常情况下立杆同柱不在同一横向位 置 此时应将连墙杆同内 外纵向水平杆一起可靠连接 如图 6a b c 图 6a 图 6bi i 图 6cii ii 1 立杆 2 横向水平杆 3 纵向水平杆 4 纵向填心杆 5 刚性连墙 件连墙杆 短钢管 6 刚性预埋件 短钢管 7 柔性连墙连 2 4 铁丝 8 顶撑 短钢管 9 柔性预埋件 8 短钢筋 10 纵向剪刀撑 11 安全网 12 踢脚栏杆 13 扶手栏杆 14 绑网栏杆 15 踢脚板 16 脚手板 17 横向支撑 18 横向辅助水平杆 19 纵向 辅助水平杆 20 竖向固定杆 21 拉撑 22 纵向木楞 23 水平固定 杆 2