1、懸挑鋼管外腳手架計算及施工方法（一）方案選擇本工程懸挑外架采用工字鋼、鋼管、扣件、安全網、鋼絲繩等材料進行搭設。（二）施工工序：懸挑層施工預埋-穿插工字鋼-焊接底部定位鋼筋-搭設架體-加斜拉鋼絲繩-鋪鋼筋網、安全網。（三）搭設方式：搭設方式如下圖所示，搭設范圍見架空層懸挑外架布置圖。（四）技術細節(jié)1、在架空層板筋綁扎前，按架空層懸挑外架布置圖埋設懸挑外架用鋼筋，其包括板面穿插工字鋼用鋼筋、外架轉角處支撐鋼筋。2、須待懸挑層硅達到設計強度時方可穿插工字鋼搭設上部外架。3、懸挑架立桿間距分別為：縱向間距見架空層懸挑外架布置圖，橫向 1050 ,橫桿步距1800 04、為了保證外架立桿間距均勻，架身

2、美觀整齊。外架起步架子制作成簡易桁架，以便調節(jié)立桿間距并確保立桿荷載傳遞到工字鋼上。5、工字鋼上每根立桿下雙鋼管并排，每一立桿均落在并排雙鋼管上，套在與鋼管焊接的鋼筋支座上。具體做法詳見下圖。6、每層設連墻桿，連墻桿連接方式詳見下圖，連墻桿每隔6000左右設立一道。7、轉角處外架由于無法挑工字鋼，則采用鋼筋支撐，每隔二層卸載的方式搭設，如下左圖所示。需用此種方法處理的外架位置見架空層處架布置圖：大橫桿距工字鋼面200mm開始搭設。相鄰步架的大橫桿應錯開布置在立桿的里鋤和外側。立桿和大橫桿必須用十字扣件扣緊，不得隔步設置或遺漏。8、小橫桿貼近立桿設置，搭于大橫桿上。在立桿之間可根據需要加設小橫桿

3、，但在任何情況下均不得拆除貼近立桿的小橫桿。9、剪刀撐沿架高連續(xù)布置，斜桿與地面夾角為45。60q每6根立桿開始加設，剪刀撐的斜桿除兩端用旋轉扣件與外架相連外，在其中間應增設24個扣結點。10、每一懸挑段鋪鋼筋網板層數(shù)不得超過8層，作業(yè)層為兩層。11、立桿、大橫桿的接頭位置如上右圖所示，架設時應注意挑選鋼管長度。12、水平斜拉桿，設置在有連墻桿的步架平面，人，以加強外架的橫向剛度。13、懸挑架外圍滿掛安全網。（五）安全防護應在安全人員和技術人員的監(jiān)督下由熟練工人負責搭設；腳手架的檢查分驗收檢查、定期檢查和特別檢查；使用中要嚴格控制架子上的荷載，盡量使之均勻分布，以免局部超載或整體超載；使用時還

4、特別注意保持架子原有的結構和狀態(tài)，嚴禁任意拆卸結構桿件和連墻拉結及防護設施。挑外架防墜棚：在每次懸挑架開始層搭設，采用挑檐的形式，用于防止重物直接墜落。（六）注意事項1、按照規(guī)定的構造方案和尺寸進行搭設。2、及時與結構拉結或采用臨時支撐，以確保搭設過程安全。3、擰緊扣件。4、有變形的桿件和不合格扣件（有裂紋、尺寸不合適、扣接不穩(wěn)等）不能使用。5、搭設工人必須配掛安全帶。隨時校正桿件垂直和水平偏差，避免偏差過大。6、沒有完成的外架，在每日收工時，一定要確保架子穩(wěn)定，以免發(fā)生意外。7、外架的防雷措施，采用常用的鍍鋅管接地方案。在雷雨天施工時，一般情況下不允許工人在架子上施工操作。（七）懸挑外架計算

5、：1、主要材料及力學參數(shù)：18 厚工字鋼：容重 24.13kg/m，截面抵抗矩 WX=185.4cm3, SX=106.5cm3,抗彎容許應力6 m=215 N/mm2, 6 v=205 N/mm2。48 x 3.5mm鋼管：容重 3.82kg/m ,截面抵抗矩 WX=5.08cm3,回轉半徑i=1.5cm ,截面積 A=4.89cm2,抗彎容許應力6 m=205N/mm2 。2、主要技術參數(shù)：懸挑外架高度為：28.0m o立桿縱距a=1.5m ,立桿橫距b=1.05m ,步距h=1.80m ,內立桿距墻b=0.3m。外架與建筑主體結構連接點的布置 ，豎向間距H1=2.8m ,水平距離 H2=

6、4L=6.0m 。斜拉鋼絲繩每隔五層卸載，間距L2=a=1.5m。腳手架鋼腳手板鋪設層數(shù)為六層。方案設計中，腳手架上鋪設鋼筋網板共八層，經驗算八層鋼筋網板荷載遠小于六層鋼腳手板荷載，因此，計算取值以六層鋼腳手板為準，便于查表計算。3、荷載計算：（1）垂直荷載的傳遞路線：施工荷載-鋼腳手板-小橫桿-大橫桿-通過扣件抗剪-立桿簡易桁架-懸挑工字鋼。（2）荷載取值：結構施工用腳手架施工活荷載標準值取為：qk=3.0KN/m2。作用于外架的風荷載標準值：（見高層建筑施工手冊公式4-4-1 ）3 = 0.75 2版 z . stw03其中，30 基本風壓值，取 0.50KN/m2也風振系數(shù)，取1.0。n

7、 z風壓高度變化系數(shù)，取 1.72。卮體型系數(shù)，查表得 0.2496 。3 = 0.75 X 1X1.72 X 0.2496X0.5 = 0.161(KN/m2)恒載鋼腳手板自重245 N/ m2鋼管自重3.82 kg/m扣件自重9.8 N/個(3)荷載分項系數(shù)的選擇: 永久荷載的分項系數(shù)，采用 可變荷載的分項系數(shù)，采用 腳手架驗算。小橫桿驗算：1.20。1.40 。小橫桿受力按簡支梁計算，其上承受施工荷載，鋼腳手板荷載，小橫桿自重。同時，由懸挑架設計可知小橫桿間距 值為：-3q = 1.2 (3.82 軟8 X0 +0.245 >0.5)+1.4 3.0 >0.5 = 2.36

8、KN/m跨中彎矢!為：M = ql 2 /8= 2.36 僅05 2/8= 0.33KNm500o則荷載組合小橫桿受彎應力為:M 0.33 M0 =-=W 5.08 M0=64.96 N/mm 2 < g =205N/mm23符合要求。其支座反力為:11ql =X2.36 X1.2 = 1.42KN22大橫桿驗算：大橫桿受力按三跨連續(xù)梁考慮，其上承受小橫桿傳來壓力及自重。且大橫桿間距為 由小橫桿傳來壓力產生的最大彎矩為：M1 = 0.311 >NX 1.5 = 0.311 伙42 M.5 = 0.662KNm由大橫桿自重產生的最大彎矩為：M2 = 0.117ql 2 = 0.117

9、 /82 M0-3 >1.50 2 = 0.001KNmM1+ M2 ( 0.662+0001 ) X106則：6 = 130.52 N/mm 2 < 6 =205N/mm235.08 X101.5m 。符合要求。立桿驗算：立桿設計由穩(wěn)定計算控制，腳手架的穩(wěn)定計算必須計算其結構的整體穩(wěn)定及單桿的局部穩(wěn)定。計算腳手架的整體穩(wěn)定及單桿局部穩(wěn)定時，其強度設計值應乘以相應的調整系數(shù) 取KHKA,其中KH為與腳手架的高度有關的調整系數(shù),1KH = 1+ H1 =0.781 ; 1+ 28100100KA = 0.85 。KA為與立桿截面有關的調整系數(shù)，當腳手架內、外排立桿均采用單根鋼管時，取

10、a.整體穩(wěn)定驗算：腳手架的整體穩(wěn)定按軸心受力格構成壓桿計算，當考慮風荷載時，需滿足如下公式的要求:NM=< KAKH 6 ¥AbA其中，N格構式壓桿的軸心壓力。由立桿縱距1.5m；外架步距1.8m ,查高層建筑施工手冊表 44 4得腳手架自重產生的軸力NGK1=0.442KN。由立桿橫距1.02m ;立桿縱距1.5m；腳手架鋪設層數(shù)六層，查高層建筑施工手冊表445得腳手架附件及物品重產生的軸力 NGK2=4.185KN。由立桿橫距1.02m；立桿縱距1.5m；均布施工荷載3.0KN/m2 ,查高層建筑施工手冊 表446得一個縱距內的腳手架施工、荷載標準值產生的軸力NQK=6.3

11、(X 2=12.60KN。貝U: N=1.2(n1NGK1+ NGK2)+ 1.4NQK28=1.2 X X0.442 + 4.185 + 1.4 X2.60 = 30.93KN 1.8M風荷載作用對格構成壓桿產生的彎矩，為： Qh120.161 X1.82M = 0.065KNm88格構壓桿的整體穩(wěn)定系數(shù)，由換算長細比入cx=區(qū)入x=25 X 10.28=25套高層建筑施工手冊表4 4 7得1=0.242。N M30.93 X1030.065 X106貝J:+=+22¥A bA 0.242 >4.89 >2X1021050X4.89 >2X102=130.68 +

12、 0.0633 = 130.74N/mm< KAKH6 = 0.781 X 0.85 X 205 = 136.13N/mm符合要求。b.單桿局部穩(wěn)定驗算： 雙排腳手架單桿局部穩(wěn)定需滿足如下公式要求：N1+6 M < KAKH 6 里1A1N 其中，N1 單根立桿的軸心壓力，取 N1= =15.46KN 。2里1立桿穩(wěn)定系數(shù)，由 入1= h/I = 180/15 = 120 ,查高層建筑施工手冊表 4 4 7得31 = 0.452。 6 M 操作層處水平桿對立桿偏心傳力產生的附加應力。當施荷載取 3000N/m2時，取6 M = 55 N/mm2 N115.46 X103+ 6 M

13、=+ 55 ¥ 1A10.452 M.89 X102=124.95 N/mm 2 < KAKH6 = 135.92 N/mm 2 符合要求。連墻點抗風強度驗算： 風荷載對每個連墻點產生的拉力或壓力 Nt = 1.4H1L1 3= 1.4 X 2.8 X 6.0 1 = 30796KN 單個扣件連結的抗壓或抗拉設計承載力為6KN/個，符合要求。高度驗算：由懸挑工字鋼上的每段腳手架最大搭設高度，按高層建筑施工手冊公式 4 4 11計算：HHMAX< 1+ H 100KAW Af -1.30(1.2NGK2+1.4NQK) 其中，H =?h1.2NGK1 0.85 >48

14、.491-1.3(1.2 4.185+1.4 X12.60) = ?1.8 = 39.911.2 >0.442 WAf由高層建筑施工手冊表4410查得為¥Af = 48.491 。H 39.91 則：最大允許搭設高度 HMAX = 28.50 m >28 m1+ H 1+ 39.91 100100符合要求。 分段卸荷措施： 分段卸載措施采用斜拉鋼絲繩的方法，起步架卸載一次，每隔五層卸載一次，卸載高度為2.8x5=14.0m ,符合搭設高度要求。下面驗算鋼絲繩的強度要求。 a.所卸荷載，應考慮架子的全部荷載由卸載點承受，本工程的每個縱距，共有 4個斜拉點，每個吊點所承受荷載

15、P1為：N30.93P1=XKX =X1.5 = 11.60 KN44式中KX為荷載不均勻系數(shù)，取為 1.5。 b.計算簡圖確定，鋼絲繩內力計算。 計算簡圖如下圖所示 2.82+ 1.352 貝U: TAO= P1 X= 1.11P1 = 12.88 KN2.8 1.35 TAB = - P1 X= - 0.48P1 = - 5.57 KN2.8 2.82+ 0.32 TBO= P1 X= 1.006P1 = 11.67 KN2.8 0.30 TBC = -P1 X+ TAB= - 6.81 KN2.8c.驗算鋼絲繩抗拉強度：由上計算可知，鋼絲繩的計算拉力取為： PX = 12.88 KN考慮

16、鋼絲繩受力不均勻的鋼絲破斷拉力換算系數(shù)，從高層建筑施工手冊表4 413查得，為“ =0.85。取鋼絲繩使用的安全系數(shù)，查高層建筑施工手冊表 4 4 24得K= 8。采用6X19 ,繩芯1鋼絲繩。KPx8X12.88Pg=121.22 KNa0.85選用 15.5, Pg = 125.0 KN > 121.22 KN 。 選擇與鋼絲繩配套使用的卡環(huán)，號碼為2.7號，安全荷重為27 KN > 12.88 KN ,符合要求。d.計算工程結構上的預埋吊環(huán)：根據硅結構設計規(guī)范規(guī)定，吊環(huán)采用一級鋼制作，吊環(huán)埋入深度不應小于30d,并應焊接或綁扎鉤住結構主筋，每個吊環(huán)可按兩個截面計算。 則：吊環(huán)

17、鋼筋截面積2P 12.88 X2 " 一 2Ag=X1000 = 61.33 mm2X210420選用 3 8, Ag = 151 mm 2 > 61.33 mm 2。符合要求。 e.驗算吊點處扣件抗滑承載能力：吊點處水平方向分力最大值TBC = 6.81 KN，垂直方向分力最值為 11.60KN,都只需兩個扣件即可滿足要求，搭設的外架在吊點處已有兩個扣件，符合要求。 5、腳手架承重結構計算：由于本工程為剪力墻結構，結構上不允許將工字鋼穿設在結構暗柱上，導致工字鋼間距不均勻，為了便于調節(jié)立桿間距保持外架美 觀，則采用制作簡易鋼管桁架落在工字鋼上的辦法。（詳見方案） 由此，需驗算

18、鋼管桁架的承受能力。考慮最不利情況，計算簡圖如下：F = 15.46KN o由此計算而得的桿件內力及工字鋼反力如下圖所示： 由此，需計算壓桿的穩(wěn)定設計荷載?？紤]由于施工原因，對桿件會形成初偏心30mm ,形成壓彎受力桿，鋼管受力按壓彎失穩(wěn)計算。其設計荷載應滿足下列要求：N0 mMX+< 6 mN¥AWX1-0.8NEX 11兩端較支，l0=L = >0.92+0.752 = 0.59 m , 22Lo 590 則入=37.34 , i 15.8查鋼結構設計規(guī)范得：3=0.948 o 等效彎矩系數(shù)?。?mx = 1.0o 截面塑性發(fā)展系數(shù)數(shù)：Tx = 1.15。 2 , 一

19、 一2無 X2.06 X105X4.89 X10歐拉臨界力：NEX =無 2EA/f = = 713.60KN 。237.34 則有：N1.0 >30 XN + = 205。 N 230.929 >4.89 M01.15 >5.08 X101-0.8 X713060解得荷載設計值為：N = 28.11 KN 符合要求。承重工字鋼驗算： 計算模型 不考慮工字鋼的自重荷載，僅考慮外架傳遞荷載，簡化模型如上圖： 僅考慮工字鋼的自重荷載，簡化模型如下圖： 荷載計算由以上計算可知：F1 = F2= 15.46KN1.2 >24.14 >9.8工字鋼自重荷載 q = 0.284 KN/m1000b.內力計算：A點是彎矩、剪力最不利用點。，,1、一l.， 11 - -ur、 . r.，.i， r ，.、，. 一t-t- -ur、不考慮工子