悬挑外脚手架卸荷措施的验算

悬挑外脚手架卸荷措施的验算

当前高层建筑落地式双排外脚手架允许搭设高度一般都在40m 范围内，对于高度超过４0m以上的高层建筑，其外脚手架搭设则需采取分段卸荷措施，才能确保架子的安全和稳定。在某些建筑物的施工中，上部较高部份常采用型钢悬挑梁承荷，在缺少型钢的情况下，下部较低部份常采用钢管斜撑加钢丝绳卸荷。

某一建筑物，需在第3层至第14层搭设斜撑加钢丝绳卸荷双排外脚手架，分三段搭设，即第3～6层因交通等原因暂缓搭设外架子。

图1侧剖面图

本工程钢管采用ф48×3.5截面积A＝4.98cm2，I＝12.19cm4，W ＝5.08 cm3，i＝1.58cm。

立杆纵距l a＝1.8m，立杆横距l b=1m，步距h＝1.6m，小横杆间距l s＝0.6m。

安全网采用密目式安全网，其挡风系数不小于0.5。

连墙件为2步2跨（面积3.2m×3.6m）设置，用短钢管与建筑物刚接。

每段4层中考虑铺板层数为2层，施工为1层，防护1层，施工均布荷载按3kN/m2。

总竖向荷载N1＝1.2 N G1＋1.4 N Q1＝1.2×4.15＋1.4×3.89＝10.43kN

N2＝1.2 N G21.4 N Q2＝1.2×4.39＋1.4×2.59＝8.89kN

图2活荷载计算简图

2.钢丝绳的计算（如图3所示）：

假定让钢丝绳承受全部竖向荷载，则

T1＝N1/sinα1＝10.43/0.987＝10.5kN

T2＝N2/sinα2＝8.89/0.878＝10.13kN

选用6×61υ14钢丝绳，其公称抗拉强度为1550N/mm2，破断拉力为Fg＝111kN。

则钢丝绳的安全系数为K1＝a1Fg/T1＝0.8×111/10.57＝8.4（可以）K2＝a2Fg/T2＝0.8×111/1010.13＝8.77（可以）

图3作用力和角度示意图

3.预埋2只υ22钢筋吊环的计算（如图4所示）：

2只υ22钢筋吊环可受拉力T＝（3.14×112mm2×2）×50kN/mm2×2＝75988N

其安全系数K＝T/(T1+T2)＝75988/（10570＋10130）＝3.67（可以）

求钢筋吊环在砼中的预埋长度

图5吊环预留详图

l a＝a·b·f y/f t＝0.16×22×210/1.5＝492.8mm

按最少预埋长度要求30d＝30×22＝660mm

取钢筋吊环在砼中的预埋长度l a＝700mm

4.υ48钢管斜撑的计算（按偏心受压，并假定斜撑承受全部竖向荷载）：

5.端部顶埋υ22抗剪钢筋的验算（如图5所示）：

图5钢筋预埋处理示意图

τ1＝N1′×sinα3/3.14×112＝10535.35×（sin8.21/3.14×112）＝3.96N/mm2<τ＝125N/mm2，可行。

τ2＝N2′×sinα4/3.14×112＝9779.97×（sin24.66/3.14×112）＝10.73N/mm2<＝125N/mm2，可行。

6.连墙杆的计算：

7.小横杆、大横杆、立杆的计算：

（1）AB杆或小横杆的计算如图6所示：

图6小横杆计算简图

查表：M max＝0.398kN·m

υmax＝1.65mm=1000/150=6.7mm，可行。

σ＝M/W＝0.398×106/5.08×103＝78.35N/mm22，可行。

（2）大横杆的计算如图7所示：

图7大横杆计算简图

查表：M max＝K m PL＝-0.267×（1.2g）×1.8-0.331×（1.4q）×1.8＝-0.912kN

σ＝M/W＝0.912×106/5.08×103＝179.6N/mm22，可行。

υmax＝KPL3/100EI=9.4mm

（3）外立杆的计算：

由风荷载引起的弯矩：

8.几点说明：

（1）为了保证架子的安全，钢管和各配件的材质必须符合要求，

钢筋吊环和预埋筋的质量应有保证，钢丝绳应经详细检查合格后才使用。

（2）外脚手架与建筑物的拉结点必须采用刚性连续，每端用不少于2只的扣件（共16kN）的短钢管连续，以防止受力过大而滑动。

（3）为防止钢丝绳在脚手架钢管吊点处滑动，必须使钢丝绳在A点B点处固定牢靠，不产生相对滑动。

（4）在A点B点处的短钢管必须顶住外梁，并与梁边的预埋钢板（15cm×15cm）焊牢，以承受水平方向的作用力。

（5）为减少斜撑的计算长度，从而增加稳定性，另加二支水平钢管链杆及斜杆，把所有的斜撑通长的水平钢管连成整体；并与柱子用短管和扣件连接牢固。本外架子卸荷验算偏于安全，以钢丝绳的拉力承受全部竖向荷载，或以钢管斜撑承受全部竖向荷载进行验算的。

（6）水平方向的作用力由顶住外梁的短钢管和以刚性连结的短钢管连墙件承受。

（7）为防止台风和龙卷风向上吹卷而掀动架子，在每支斜撑处附加一条6×60υ14的钢丝绳。

（8）在C点处钢斜撑端面应刨平，并附加一条υ22的压筋，并与钢管焊住，以压住钢斜撑在水平方向的滑移。

（9）搭拆架子应在专职安全员和安全领导的指导下进行，严禁未经许可拆除任何构件。

（10）架子在施工使用过程中，应按规定检查和维护。