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高层建筑悬挑式外脚手架设计与计算word文档

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1 高层建筑悬挑式外脚手架设计与计算

现在的高层建筑工程施工中，经常会遇到因为场地狭小、土方无法及时回填、主体结构

四周为裙房或大面积地下室的情况，脚手架不能直接支撑在地面上，或者由于一些地方法规必须进行全封闭施工的要求，而不能采用附着升降脚手架等，因此悬挑脚手架被现在许多工程施工单位所选用。根据中华人民共和国行业标准《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-99）的规定，悬挑式脚手架的施工方案和设计计算是工程安全检查的重要组成部分。现就某高层建筑工程谈一谈悬挑式外脚手架的设计与计算。

1.1 工程概况

某高层建筑地下4层，地上24层，其中裙楼4层，1~4层层高4.8m，5~24层层高3.9m,建筑檐高99.29m，结构形式为框架—剪力墙结构，外墙装饰主要采用玻璃幕墙。

1.2 施工方案的选择

如果采用落地式脚手架，就必须从地下四层至地下一层满搭支撑，钢管用量大，而且影响以后地下室由于该工程地下室连成整体，而地下室顶板厚度仅为120mm，无法承受较

大的施工荷载。的装修施工。根据以上情况，我们准备两套不直接支撑在地下室顶板上的脚手架方案以供选择：

1.3 方案一：附着升降式脚手架

裙楼施工搭设双排脚手架，沿裙楼四周全高搭设，搭设高度约20m；塔楼考虑采用导轨式爬架，沿塔楼周圈共布置40套爬升机构，最大相邻爬升机构分布间距为6.0m。

爬架施工范围：该工程地上24层，裙楼4层，爬架的施工范围为5~24层，而爬架的搭设高度为4.5层，因此爬架只能爬升15层。

优点：技术先进，安全可靠；一次性安装，多次使用；缺点：爬架只能爬升15层，利用率不高；提升设备价格昂贵，一次投入费用高。

1.4 方案二：悬挑式外脚手架

脚手架沿建筑周圈布置，裙楼1-4层采用钢管悬挑脚手架，裙楼以上，从5层到24层分2段搭设型钢悬挑式脚手架。

优点：工艺简单，质量容易保证；结构全封闭施工，符合安全环保要求；与工程实际结合紧密；价格相对较低；缺点：需分两次搭设，钢管、型钢材料用量较多；

1.5 方案选定

通过对以上两种外脚手架方案进行比较，根据外架“安全可靠、经济合理”的选定原则并结合工程实际情况，我们选定采用第二种方案。从技术角度看，两种方案均可行，安全可以得到保证；从经济角度看，由于大部分外幕墙施工不用外架，脚手架占用时间相对较短，因此，采用悬挑式外脚手架就要比爬架一次性投入费用要低得多（参照后“悬挑架经济分析表”）。

1.6 型钢悬挑式外架

型钢悬挑式外脚手架，采用型钢作悬挑梁与工程结构梁板锚固，另一端挑出建筑物，悬挑梁作为一个分段搭设高度的脚手架立杆的基础，其水平间距即按脚手架立杆纵距设置（图1：型钢悬挑式脚手架大样）。

1.7 型钢悬挑式外架构造

本工程群楼以上5-24层采用型钢悬挑式外脚手架，分别在5层和15层设置悬挑钢梁，分2段搭设外脚手架。图1：型钢悬挑式脚手架大样

脚手架用Φ48×3.5钢管和扣件搭设成双排架，立杆横向间距1.05m，纵距1.5m，步距为1.8m；

脚手架支撑在用Ⅰ22b工字钢制作的水平悬挑梁上；

脚手架搭设高度共22步，计39.6m高；里立杆离墙面0.4m，每一悬挑段共铺设3层木脚手板；

施工作业层，结构施工按1层作业，装修施工2层同时作业，脚手架施工荷载为4kn/m2，作业层设置栏杆、挡脚板；

脚手架外立杆里侧挂2000目密目安全立网封闭施工；

连墙杆采用钢管抱柱和在楼板外侧预埋短钢管两种做法，按照2步3跨从底层第一步开始设置；

剪刀撑在外侧立面整个长度和高度上连续设置。

1.8 荷载及内力计算

1.8.1 荷载计算及荷载组合

1) 脚手架结构自重（包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）：

查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ

130-2001）（以下简称规范）附录A表A-1得：

NG1K=39.6×0.1248=4.942kN

2) 构、配件（包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网）自重：

a. 木脚手板，共铺设3层，自重标准值为0.35kN/m2：

NG2K-1=3×（1.05+0.25）×1.5×0.35=2.048 kN

b. 栏杆与木挡脚板，2层同时作业，自重标准值为0.14

kN/m：

NG2K-2=2×1.5×0.14=0.42 kN

c. 安全网，2000目密目安全网，自重标准值按0.005 kN/m2计：

NG2K-3=39.6×1.5×0.005=0.297 kN

d. 合计

NG2K=（2.048+0.42+0.297）/2=1.38 kN

3) 施工均布活荷载，按照2层装修作业4 kN/m2计：

KQ =2×2.0=4.0 kN/m2

QKN =1.5×（1.05+0.25）×4 kN/m2/2=3.9KN

4) 风荷载：

a. 基本风压：北京地区基本风压0=0.35 kN/m2；

b. 风压高度变化系数：

本工程地理位置属于D类，第二段悬挑架顶端距离地面约100m，查《建筑结构荷载规范》（GBJ 9）表7.2.1得：

z=1.27；

c. 风荷载体型系数：

根据规范表4.2.4规定，本工程属于框架剪力墙结构，s=1.3（为挡风系数，包括脚手架钢管1和密目安全网2）。

脚手架钢管挡风系数，按规范附录A表A-3采用，1=0.089；

2000目密目安全网挡风系数，根据产品合格证参数计算得，2=0.768；

所以，s=1.3（1+2-12）

=1.3（0.089+0.768-0.089*0.768）=1.025

带入公式得：0..7.0szk

风荷载标准值k=0.7*1.025*1.27*0.35=0.32 kN/m2；

5) 荷载组合，计算立杆得轴向力设计值：

a. 不组合风荷载时

QKKGKGNNNN4.1)(2.1211=1.2（4.942+1.38）+1.4×3.9

=13.046kN

b. 组合风荷载时

QKKGKGNNNN4.185.0)(2.121=1.2（4.942+1.38）+0.85×1.4×3.9=12.227kN

1.8.2 工字钢挑梁验算

1) 受力分析：工字钢挑梁按《钢结构设计规范》（GBJ17-88）计算。此时脚手架轴向力全部由挑梁承担，水平力仍由连墙杆传给建筑物承担，见图2：型钢悬挑架计算简图。

图2：型钢悬挑架计算简图

2) 强度验算

按公式：NXXXWMf

其中：MX=2N*l2=2×13.046×0.925=24.135mkN.

截面塑性发展系数——05.1x

型钢截面x轴的净截面抗弯模量——3325cmWNX

钢材抗弯强度设计值——f=205N/mm2

带入公式得：NXXXWM=24135/（1.05×325）=70.7≤f=205N/mm2

满足要求

3) 稳定性验算

按公式：XbXWM≤f=205N/mm2

式中稳定系数b计算：y =160/2.5=64＜120yf/235=125，根据《钢结构设计规范》规定，双轴对称工字钢挑梁截面整体稳定系数可以按下式计算：

yyxybfhtWAh2354.414320212=4.2>0.6，按附表1.2查出相应的'b代替b值，查得'b=1.0

将稳定系数b带入公式得：

2256/205/3.741025.30.1/10135.24/mmNfmmNWMb

满足要求。

4) 挠度验算

按公式验算：400)3(63222lllEINl（悬臂梁l为悬伸长度的2倍）

式中：N=26KN，2l=925mm，3l=1600mm，E=206×103N/mm2，I=345cm3，将以上参数带入公式得：

 =26×103×9252/(6×206×103×345×103) ×(3-925/1600)=0.126mm≤8mm 满足要求。

5) 抗剪强度

按公式：2/125mmNfItVSvw

计算截面剪力——V=2N=26KN；

mmhSI1832.12202.1~1.1，wt=12.3mm

2/12555.113.1218326000mmNfItVSvw 满足要求

6) 验算悬挑梁锚固钢筋

工字钢挑梁在边梁和楼板上设置2个锚固点，锚固形式详图3：工字钢挑梁锚固形式，锚固筋取圆16钢筋。下面对（a）图：边梁锚固形式进行验算：

a. 锚固点反力计算R=2.0.12llN=26×925/（2000+200）=11KN

b. 预埋锚固钢筋吊环按两个截面同时受力计算，每根钢筋

截面承受R/2；

c. 选择锚固钢筋截面，取安全系数K=3，2/.RAS=3

所以，钢筋直径D=sR6=0.3mm<16mm，安全。经过对（b）图：楼板锚固形式进行验算同样安全，验算过程相同，此处略。

（b）：楼板工字钢锚固I28a工字钢梁10mm厚钢板圆钢两端套丝（d=16）100*100木方图3：工字钢挑梁锚固形式I28a工字钢梁(a)：边梁工字钢锚固埋入长度480mm，并与主筋连牢圆钢（d=16）双面焊，焊缝高度h=5

7) 挑梁锚固楼板处设计

工字钢挑梁端部尽量锚固在垂直于边梁的次梁上，如果因为布局原因不能锚固在次梁上，在楼板上的锚固形式按照图3（b）形式施工，并对楼板进行局部加固。

1.8立杆稳定性计算

1.8.3 验算长细比

查规范表5.3.3得：长度系数=1.5

长细比ihKil0 （验算长细比时K=1）

58.11805.100.1=171＜[]=210 满足要求

1.8.4 计算风荷载设计值产生的立杆段弯矩wM

wM=104.185.02hlak=108.15.132.04.185.020.185KN.m

1.8.5 立杆稳定性验算

WMANW3631008.510185.0489186.010227.12=170.85＜f=205N/mm2

满足要求

1.9 连墙件设计

根据规范5.4.1条规定，连墙件的轴向力设计值0NNNlwl， kNN50，如采用一个扣件的连墙件做法，风荷载产生的轴向力lwN只剩下3kN，经过多次计算均无法满足要求，故决定采用2个扣件进行连接，即连墙杆一端与脚手架内外立杆连接，另一端通过在楼板外侧预埋钢板，在钢板上焊接短钢管，利用2个旋转扣件进行连接。

本工程脚手架连墙件按照二步三跨设置，采用梅花型布置。连墙件具体形式见图4：连墙件设置形式。

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悬挑式脚手架在高层建筑工程中的应用及节点安全要求

悬挑式脚手架在高层建筑工程中的应用及节点安全要求

悬挑式脚手架在高层建筑工程中的应用及节点安全要求

摘要:为了满足经济发展的需要,建筑事业逐渐趋于高层化。在高层建筑工程建设中,脚手架是必不可少的工具。本文笔者主要结合上海曹路大型居住社区的具体施工情况,针对悬挑式脚手架在高层建筑工程中的应用及节点安全要求问题做详细的论述。

关键词:悬挑式 脚手架 高层建筑 搭设方案 构造

1 工程概况

上海曹路(基地)大型居住社区E-2-1地块2标段工程项目,总建筑面积64987m2,由7#、11#、12#、13#、14#共5幢24层高层住宅楼组成,建筑物檐口高均为69.3m,局部为73.4m。建筑结构设计为剪力墙结构体系,地下1层,地上24层,标准层高均为2.8m,建筑物平面外围形状凹凸变化较大,给外脚手架的搭设带来不便,脚手架的平面布置。(见图1)

2 悬挑脚手架

2.1 搭设方案

由于施工工期要求需要,地下室结构完成后,需为地库外墙面做卷材防水及回填土施工留出工作面,外脚手架不能落地搭设,为确保结构往上施工并满足脚手架使用的要求,脚手架在首层地下室顶上板上悬挑搭设,将楼高24层分为4道挑架,每道悬挑架承载6个楼层架体荷载。脚手架采用18号工字钢悬挑,工字钢长4m,悬臂端长1.35m。悬臂端大于1.35m、建筑物阳角处三根悬挑工字钢或经计算需要者,采用槽钢做悬臂端支撑卸荷载。

悬挑脚手架的搭设高度均采用双排、单立杆单管剪刀撑。架体搭设采用直径,48×3.5mm的钢管,钢管及扣件的质量应符合质量要求并通过送检试验合格的产品。操作层走道采用竹笆铺设,脚手架外排架子内侧满封密眼防火安全网,走道操作层架外侧设置高200mm踢脚板。

2.2 基本尺寸

(1)步距。悬挑脚手架搭设步距均为1.8m,架体距建筑物30mm。

(2)立杆。立杆纵距为1.5m,局部按建筑物长度均分配为1.2m。

(3)剪刀撑。单根斜撑杆作用范围为5跨,与地面夹角为60°,沿长度和高度全长搭设。

第八章--悬挑式脚手架

第八章--悬挑式脚手架

第八章 – 悬挑式脚手架

什么是悬挑式脚手架

悬挑式脚手架是指脚手架的支撑点距离建筑物外缘较远，靠近建筑物外缘悬挂，形成空中平台，使工人在空中施工。

悬挑式脚手架的结构主要由吊架、吊篮、平台、脚手架支架等组成，其中吊篮随着施工工作的进行而提升或下降，平保持在一个水平线上。

悬挑式脚手架的应用

悬挑式脚手架应用于高层建筑外墙保养、维修、装修以及高空施工。它具有灵活方便、施工效率高、操作简单等优点。

但是，悬挑式脚手架也存在一些危险性高的问题，操作不慎或脚手架吊篮等设备出现故障都可能导致严重后果的发生。

悬挑式脚手架的安全措施

在悬挑式脚手架的使用过程中，我们需要注意以下安全措施：

1. 做好安全检查

使用前应检查设备的各项部分是否正常、稳定，包括钢丝绳是否老化，吊篮是否有破损等问题。

2. 做好使用规范

施工前应确保施工人员已经掌握了就地防护和高处作业安全的知识，严格按照施工方案施工，不得贪快。

3. 做好紧急预案

如果发现吊篮向一侧歪斜或发生其他异常情况，应立即停止使用脚手架并通知负责人及现场人员撤离。

4. 做好维护保养

定期对脚手架进行维护保养，确保其正常使用，防止因疏忽而导致安全事故发生。

虽然悬挑式脚手架能够提高工作效率，但它本身存在一定的安全风险，需要施工方仔细规划施工方案，并做好安全措施。我们希望在悬挑式脚手架的应用过程中，充分利用其优点的同时，严格遵守安全规范，确保施工工作的安全可控。

悬挑式脚手架在高层建筑施工过程中的应用

悬挑式脚手架在高层建筑施工过程中的应用

【文章编号】:1672-4011(2008)04-0202-02

悬挑式脚手架在高层建筑施工过程中的应用

黎固(二十三冶建设集团有限公司)

【摘　要】:型钢悬挑外脚手架,是在常规落地式双排外脚手架的基础上增加了型钢支架,其构造主要由工字钢支架、型钢支架卸荷拉杆、外脚手架卸荷拉杆、拉结筋及预埋锚固筋吊环等组成,本文结合工程实例对型钢悬挑支架在施工中应用及存在的问题作出分析。 【关键词】:型钢悬挑支架;卸荷拉杆;拉结筋 【中图分类号】:TU74 【文献标识码】:B1　工程概况该地段位于某市原飞机场内主楼地上16层,高55155m,采用现浇框架———剪力墙结构,裙楼与主楼连接。共3层,框架结构。根据西夏区政府行政办公楼迁建工程结构特点,在保证主楼主体正常施工的情况下。又能施工裙楼及主楼地下室防水工程和土方回填工程,同时避免搭设外脚手架费工耗料等现象,达到施工简单、安全可靠,经济效益高等特点,该工程经过多种外脚手架方案的比较分析,决定采用型钢悬挑外脚手架的施工方案。2　型钢悬挑外脚手架的关键技术211　型钢悬挑支架该工程从3层(在主楼西侧与裙楼连接处4层)开始采用悬挑式外脚手架。脚手架沿建筑物周边环向布置,为了使挑架有足够的强度和刚度,采用14#工字钢做支架,间距同立杆纵距为1500mm。工字钢总长215m,外挑出1143m,内段臂长1107m。21111　悬挑支架和卸荷拉杆与混凝土梁的连接工字钢悬挑架采用<14mm圆钢作拉杆,拉杆一头焊在型钢悬挑架头部(图1),拉杆另一头拉在上层框架梁内;拉杆中间采用花篮螺栓紧固。工字钢挑架尾部采用Ω型圆钢锚固筋固定。锚固筋在浇筑楼板混凝土时预埋在楼板筋下(图2)。安装工字钢支架时。将工字钢穿进锚固筋吊环内,就位后将锚固筋吊环上部用钢筋头填实,并焊接牢固,预防支架受力后移动。在工字钢挑架头部(脚手架立杆位置上)焊<20mm钢管或圆钢,高50mm,起固定脚手架立杆作用。21112　悬挑支架和卸荷拉杆同混凝土剪力墙连接剪力墙处工字钢挑架直接预埋在墙内,预埋长度为200mm;拉杆同剪力墙连接时,在剪力墙内预埋铁件,将拉杆端焊接在铁件内。113　悬挑支架和卸荷拉杆与建筑物四角处的连接由于框架柱钢筋较密,不能预埋工字钢支架。采用预埋铁件,将工字钢支架焊接在铁件上。为了减轻工字钢悬挑支架荷载,确保悬挑外脚手架安全无误,分别在8层、12层加设卸载拉筋,拉筋采用<14mm圆钢,与脚手架拉结,拉结筋中间采用花篮螺栓紧固。

悬挑脚手架规范

悬挑脚手架规范

第 1 页 共 2 页 悬挑脚手架规范

悬挑梁手架的具体规范

1、一次悬挑脚手架高度不宜超过20m。

2、型钢悬挑梁宜采用双轴对称截面的型钢。如工字钢，工字钢结构性能可靠，双轴对称截面，受力稳定性好，较其他型钢选购、设计、施工方便。

3、悬挑钢梁型号及锚固件应按设计确定，钢梁截面高度不应小于160mm。悬挑梁尾端应在两处及以上固定于钢筋混凝土梁板结构上。锚固型钢悬挑梁的U型钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16㎜。

4、用于锚固的U型钢筋拉环或螺栓应采用冷弯成型。U型钢筋拉环、锚固螺栓与型钢间隙应用钢楔或硬木楔楔紧。每个型钢悬挑梁外端宜设置钢丝绳或钢拉杆与上一层建筑结构斜拉结。钢丝绳、钢拉杆不参与悬挑钢梁受力计算;

5、钢丝绳与建筑结构拉结的吊环应使用HPB235级钢筋，其直径不宜小于20㎜，吊环预埋锚固长度应符合现行国家标准。

6、悬挑钢梁悬挑长度应按设计确定，固定段长度不应小于悬挑段长度的1.25倍。型钢悬挑梁固定端应采用2个(对)及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓与建筑结构梁板固定，U型钢筋拉环或锚固螺栓应预埋至混凝土梁、板底层钢筋位置，并应与混凝土梁、板底层钢筋焊接或绑扎牢固，其锚固长度应符合现行国家标准。

7、锚固位置设置在楼板上时，楼板的厚度不宜小于120mm。如果楼板的厚度小于120mm应采取加固措施。型钢悬挑梁悬挑端应设置能使脚手架立杆与钢梁可靠固定的定位点，定位点离悬挑梁端部不应小于100mm。

扩展资料：

民间建筑中的梁架，不仅具有结构功能意义，还富于结构美与装饰美。梁架主要由柱、梁、枋等构件组合而成，其中每一种构件都有特定的装饰手法与之相适应。民间建筑中的梁架常采用“励上露明”的手法，将其暴露于外，或以装饰取胜，主色以彩画，雕刻手法等，或以“素朝天”，尽显材质与结构的本色之美。

梁是由柱或其它构架支撑的檐下，其截面的基本形式为矩形，在此基础上又有很多造型变化，形成多种梁的样式，如月梁、太平果、帽梁等。不同结构位置的梁被冠以不同的名称，如袍头梁、挑尖梁、顺梁、扒梁，角果、老角梁、仔角梁等，各种梁常以木雕、彩画等作为