大跨度挑檐扣件式钢管悬挑支撑架设计与施工

内容导航：

大跨度挑檐扣件式钢管悬挑支撑架设计与施工

悬挑脚手架规范

2019最新建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011

扣件式钢管脚手架搭设规范

一、大跨度挑檐扣件式钢管悬挑支撑架设计与施工

转自施工技术《大跨度挑檐扣件式钢管悬挑支撑架设计与施工》作者：吴剑生

[摘要] 以皖西学院图书馆工程为例,介绍了一种位置较高、跨度较大的现浇钢筋混凝土悬挑构件支撑系统的搭设技术,该技术采用普通的扣件与钢管搭设悬挑支撑架,解决了落地搭设脚手架费用较高的问题。

[关键词] 脚手架;大跨度挑檐;设计;施工

安徽省皖西学院图书馆工程为框架结构,建筑面积2 万m2 ,分为主楼和裙楼,裙楼3 层,主楼6 层,其中1～5 层层高均为3.9m,6 层层高为3.6m, 总高度为23.1m;主楼形状为矩形,南北方向宽2311m ,东西方向长99.2m, 在6 层顶的四周设计有较大跨度的挑檐,南北两面的悬挑净跨度为2.7m;东西两面的悬挑净跨度为3m,且为弧形板。其平面如图1 所示。

图1 图书馆平面示意

根据工程情况,挑檐距地面高度在24m以上,若搭设落地式脚手架,则需要300 多t 钢管,租赁费用较高,且工期较长;若采用型钢(工字钢或槽钢) 伸出楼面进行支撑,由于挑檐的线性长度较大(达260m 以上) ,则需要大量的型钢,费用会更高;经过反复论证、验算,我们采用普通的扣件和钢管搭设“下撑上拉”式悬挑脚手架支撑挑檐,取得了良好的经济效益和社会效益。

1 　悬挑架方案的确定

若从6 层楼面进行支撑,则斜撑钢管的倾斜角过大,受力效果较差,不能有效地承受上部荷载,支撑系统易发生倾覆,故从5 层楼面进行支撑。

若从5 层楼面直接支撑到6 层顶挑檐,则斜撑钢管的最小长度需要618m以上,而单根钢管的最大长度为6m,钢管需进行搭接,但搭接处钢管及扣件的受力情况复杂,若操作不当易出现失稳现象。

经过研究,我们采用了如下支撑方式:在6 层搭设垂直支撑系统(与满堂内脚手架搭设方式相同) ,从5层楼面搭设斜向支撑系统,支撑6 层的脚手架,同时在6 层设置斜拉杆,与内脚手架相连。如图2 所示。

2 　悬挑架搭设情况

南北两面的悬挑架立杆纵距按1m 搭设,横距按0.9m搭设;东西两面的悬挑架立杆纵距和横距均按1m搭设;斜撑杆及斜拉杆根据立杆的搭设情况对应设置。

搭设顺序为:首先搭设第6 层架体,再搭设第5 层的斜撑杆,最后搭设第6 层的斜拉杆。

整个架体为平面环状封闭搭设方式,且与满堂内脚手架及框架柱相连。

3 　技术要求

( 1) 内脚手架的纵横扫地杆及大横杆与悬挑架的

图2 悬挑架搭设示意

水平杆相连。所有水平杆均采用旋转扣件连接,不得采用对接扣件;所有扣件在使用前进行检查,不得采用有裂纹、滑扣等缺陷的扣件;扣件必须拧紧、不脱扣。

(2) 在第6 层设置1 排斜撑杆,可以起到卸载作用,即减轻传至5 层斜撑系统的荷载,以增大其稳定性。

(3) 浇筑第5 层及第6 层楼面的混凝土时,在框架边梁的中部预埋<25 钢筋,搭设悬挑架时,预埋钢筋与内脚手架的扫地杆相连,而斜撑杆的根部与扫地杆相连,以防止悬挑架的水平滑移。

(4) 第5 、6 层的框架边柱设置钢管柱箍,与悬挑架相连,起到拉接作用,其中第6 层梁底以下柱混凝土应提前浇筑。

(5) 在悬挑架外侧立面满挂密目安全网,水平面铺设跳板,第5 层楼面标高处设安全平网。

4 　悬挑架受力计算

经过分析验算,图2 中的A2B2 杆件所承受的荷载最大,相应地,斜撑杆OB2 杆在斜撑杆中所受的荷载也是最大的,故对上述2 根杆件所承受的内力进行计算,如果这2 根杆件能够满足要求,则其它杆件也能够满足要求。

取1 跨架体进行分析计算,计算简图如图3 所示。

验算时,按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 进行取值,并按永久荷载和活荷载乘以相应的荷载分项系数。首先计算出各节点所承受的荷载,并以此检验节点处的扣件抗滑承载力,扣件满足要求后,再检验扣件间的钢管杆件,其承载力及稳定性满足要求后,该跨架体的承载力即满足要求。由于整个架体为平面环状封闭搭设,故整个架体也是稳定的。

4.1 　荷载计算

楼板及弧形板厚度均为100mm,框架悬挑梁截面尺寸为300mm×600mm,混凝土自重按25kNPm3取值,则各种荷载标准值计算如下:

永久荷载: ①模板及其支架自重0.75 kN/m2 ; ②平面部分楼板自重2.5 kN/m2 ; ③弧形板在水平面上的平均厚度为150mm,则其水平面上的自重为3.75 kN/m2 ; ④框架悬挑梁自重41.5kN/m。

活荷载: ①施工人员及设备荷载1.5kN/m2 ; ②振动荷载2 kNPm2 。

4.2 　架体受力计算

4.2.1 　立杆A2 B2

支撑钢管按集中荷载作用下的3 跨连续梁计算,取悬挑梁截面两侧立杆的纵距作为支撑钢管的计算跨度,每个扣件连接点作为支座。计算简图如图4 所示。计算所得A2 点的最大支座反力为P =11.16kN > [ F] = 8 kN(式中[ F]为扣件的抗滑承载力 ,说明单扣件抗滑承载力不能满足要求,故此处采用双扣件。再按照图3 计算斜拉杆和斜撑杆的内力。

4.2.2 　斜撑杆OB2

为压杆,经计算,其内力为S = 61587kN < [ F] = 8kN ,扣件满足要求。

杆件的计算长度: l0 = kμh = 3 088mm,其中: k 为受压杆件计算长度附加系数,取1.155 ;μ为考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,取1.5 ; h 为斜撑杆的步距, h = 1 500/cos32.7°= 1 .783mm。

则:λ= l0/i = 195.5 < [λ] = 250 ,满足要求。

其中, i 为直径48mm ×3.5mm 钢管的回转半径, 取15.8mm,[λ]为受压杆件的容许长细比,按规定取250 。

由λ= 195.5 ,查表得:φ= 0.189 。

则压杆OB2 的压应力为:

σ = S/(φA) = 71.27N/mm2 < f = 205N/mm2

其中, f 为钢管抗拉、抗压强度设计值。

由以上计算可知,斜撑杆的抗压强度满足要求。

4.2.3 　斜拉杆MB2

为拉杆,经计算,其内力S = 6.136 kN < [ F] = 8kN ,扣件满足要求;由于其内力小于压杆OB2 的内力,故其刚度及抗拉强度也能够满足要求。

4.2.4 　水平杆件PB2

内力较小,可以忽略不计。

5 　转角处搭设情况

挑檐转角处,在第5 层及第6 层的4 根角柱的根部分别预埋4 根直径25 的钢筋,用于支撑转角处受力最大根据长细比查表得, 轴心受压构件稳定系数φ =0.186 。

2.5 　斜撑、拉杆验算

脚手架荷载内立杆受力N1及外立杆受力N2 由底部架中的剪刀撑承担,为简化计算,按斜撑杆与斜拉杆所受到的竖向力分别为( N1 + N2 )/2 进行计算。撑杆受力示意如图3 所示。

图3 撑杆受力示意

(3) 斜拉杆验算

斜拉杆受力如图4 所示。由水平方向合力为0 可

得:

Nt sin52°- ( N1 + N2 )/2 = 0

解上述方程得到: Nt = 16126kN< φAf c = 18.64kN ,满足要求。搭设高度验算:

2.6 　连墙件计算

NH ≤ nRc

式中, Rc 为扣件的抗滑移设计值,取8.5kN; n 为连接扣件的数量。连墙件的水平荷载

NH = 1.4Wk Aw + 5 =15.2kN ≤nRc = 17kN ,满足要求。

3 　应注意的事项

施工过程中应注意: ①要做好直螺纹套丝工作,直螺纹丝扣必须逐一检查是否符合要求; ②预埋的直径25 、直径28 钢筋头(锚固长35 d) ,丝扣加润滑油,出墙面50mm用套筒拧紧; ③软拉点靠近竖向立杆附近(200mm 范围之内) ,每个软拉点设1 个小横杆撑到墙上,形成既拉又撑受力体系; ④若操作人员搭设不当,个别水平杆有下弯现象要及时纠正,加设钢丝绳拉接。

参考文献:

[1 ] 　JGJ130-2001 ,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[ S] .

注：本文属转载，仅用于学习分享，如涉及侵权，请联系删除！

一、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、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。

4、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：

脚手架的工作特点：

1、所受荷载变异性较大。

2、扣件连接节点属于半刚性，且节点刚性大小与扣件质量、安装质量有关，节点性能 存在较大变异。

3、脚手架结构、构件存在初始缺陷，如杆件的初弯曲、锈蚀，搭设尺寸误差、受荷偏心 等均较大。

4、与墙的连接点，对脚手架的约束性变异较大。 对以上问题的研究缺乏系统积累和统计资料，不具备独立进行概率分析的条件，故对结构抗力乘以小于1的调整系数其值系通过与以往采用的安全系数进行校准确定。

二、2019最新建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011

2019最新建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011：

1．0．1 为在扣件式钢管脚手架设计与施工中贯彻执行国家安全生产的方针政策，确保施工人员安全，做到技术先进、经济合理、安全适用，制定本规范。 

1．0．2 本规范适用于房屋建筑工程和市政工程等施工用落地式单、双排扣件式钢管脚手架、满堂扣件式钢管脚手架、型钢悬挑扣件式钢管脚手架、满堂扣件式钢管支撑架的设计、施工及验收。 

1．0．3 扣件式钢管脚手架施工前，应按本规范的规定对其结构构件与立杆地基承载力进行设计计算，并应编制专项施工方案。

扣件

扣件是钢管与钢管之间的连接件，其形式有三种，即直角扣件，旋转扣件，对接扣件。

1.直角扣件：用于两根垂直相交钢管的连接，它依靠的是扣件与钢管之间的摩擦力来传递荷载的。

2.旋转扣件：用于两根任意角度相交钢管的连接。

3.对接扣件：用于两根钢管对接接长的连接。

三、扣件式钢管脚手架搭设规范

扣件式钢管脚手架搭设规范：
　　《JGJ130-2011_建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
　　（1）脚手架技术参数
　　脚手架宽900mm，内立柱离建筑物距离200mm，步距1800mm（首步1500mm）。
　　（2）搭设顺序
　　搭设支撑梁、搭设纵向水平管、搭设横向水平管、搭设抛撑、搭设立柱搭设第二步纵向水平杆、搭设第二步横向水平管……
　　脚手架排底的时候，首先必须在转角、门窗和开口处设置立杆并依次向其它位置展开。 （3）立杆的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱节点不应设置在同步同跨内，两相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。
　　（4）脚手架支撑的设置
　　A 脚手架应设置剪刀撑与横向支撑。
　　B 脚手架应按规范规定设置连续剪刀撑，每道剪刀撑跨越立柱的根数为4～6根之间。每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，其斜杆与大横杆水平面的倾角宜在450～600之间。由于建筑平面形状不同，脚手架一个立面总距大于3000mm小于6000mm的单独设置交叉剪刀撑，立面距离小于3000mm的设置之字型斜撑。
　　C 架中每隔6跨设置一道横向支撑，支撑斜杆在1～2步内由底至上成之字型连续布置。
　　　　D 剪刀撑钢管的搭接长度不得小于80cm，且每一个搭接处使用的旋转扣件不得小于两个。
　　（5）铺设脚手板
　　A 脚手架外侧设置挡脚笆，挡脚笆设置在脚手架钢管内侧，安全网外侧，竹榀与钢管必须用16#铁丝捆扎。
　　B 脚手板采用钢笆铺设，钢笆与钢管必须用16#铁丝捆扎，不得有探头板出现。
　　（6）卸料平台的搭设
　　A 卸料平台的布置
　　卸料平台应均匀布置，每一个卸料平台的辐射面积为200m2。每一个面上卸料平台的个数不得超过两个。
　　B 卸料平台的卸荷
　　卸料平台卸荷结构必须设置在建筑物上，不得作用于外架上。
　　C 卸料平台的结构
　　卸料平台的宽度为1.8m，长度为2.0m，并悬挑1m作为防坠物屏蔽。
　　　　D 卸料平台的防护
　　卸料平台应设置两道扶手，高度分别为1.2m和0.6m，外侧用密目安全网屏蔽，兜底采用双层安全网（一道平网、一道密网）。