上拉悬挑式钢平台外脚手架施工设计实例

管延淮

脚手架是建筑施工的主要设备,为了满足施工安全、建设工期和施工场地的要求,出现了不同形式的外脚手架。在施工某商业广场工程中应用了上拉悬挑式钢平台外脚手架,施工中分段搭设,取得了较好的效果。现将本工程上拉悬挑式钢平台外脚手架的设计计算和在使用中应注意的事项介绍如下,为使用该类型脚手架时提供参考。

1 工程概况

某商业广场工程位于某市建设路卫星街,地下1层,地上6层,结构高度30.9 m(含女儿墙),建筑面积为58 381.8 m2,工期360 d,首层高5 m,2层～4层层高为4.5 m,5层层高为5 m,6层层高5.5 m,女儿墙高1.9 m。建筑平面呈矩形,长126.3 m,宽81.2 m,正面中部为全空中庭,使结构平面呈“凹”字形。

某商业广场工程应业主插入室外广场施工以及外立面招商形象的需要,5层楼面以下外脚手架在该部分外墙填充墙和装饰面以及窗在提前穿插施工完成后必须立即拆除。与此同时,上层以上仍在进行主体工程施工,工期紧迫。为了保证上部分的施工安全和下面已完成的外墙装饰面和窗的保护,2层～5层楼面和5层以上楼面外脚手架分别采用悬挑脚手架。根据该项目现有的材料状况和考虑施工成本以及考虑本工程两道悬挑外脚手架总高度都较低(20 m以下),荷载相对较小,经过计算后确定采用上拉的悬挑体系,即悬挑平台采用[14a槽钢,上拉杆采用φ 20圆钢拉杆。

2 脚手架设计

2.1 外架几何参数

外脚手架立杆间距b=1.5 m,纵距l=0.8 m,内立杆距墙 b1=0.6 m,最大步距 h0=1.8 m。一次性搭设最大高度为13.5 m,即从2层搭设至5层楼面。各层满铺竹笆脚手板,同时施工层数为2层。

2.2 材料参数

[14a槽钢抗弯强度值[σ]=205 N/mm2,抗剪强度值[τ]=120 N/mm2。

2.3 荷载计算

2.3.1 相关参数

钢管φ 48×3.5:38.5 N/m;对接扣件:18.5 N/只;直角扣件:13.5 N/只;竹笆脚手板和护栏及安全网重:350 N/m2;施工荷载:3 000 N/m2。

2.3.2 恒载标准值

一纵距内全高钢管重量:

一纵距内全高扣件重量:

2.3.3 施工荷载(两层同时施工)

2.3.4 荷载设计值

取恒载分项系数为1.2,活载分项系数为1.4。

2.4 受力验算

2.4.1 纵楞(纵向槽钢)验算

跨度为 3 m,即两倍的立杆纵距(材料为[14a槽钢),受力分析如图1所示。

[14a槽钢参数为:

截面抵抗矩:Wx=80.5×10-6m3;对中和轴的面积矩:Sx=47.5×10-6m3;截面惯性矩:Ix=563.7×10-8m4;腹板厚度:b=6×10-3m。

2.4.2 悬臂梁的验算

各层有400宽飘板,所以选取内排脚手架离框架梁边的间距为600,双排架宽为 800。因此,悬臂梁净跨为 1 400。槽钢型号为[14a。

2.4.3 φ 20圆钢拉杆强度验算

故外挑排栅悬挑式钢平台满足承载力要求。

2.4.4 大横杆、小横杆、立杆的验算

由于该平台上部架体纵跨为 1.5 m,横跨为 0.8 m,高13.5 m,因此均为常规尺寸,受力能满足要求,验算略。

3 结语

1)经过该工程的实际使用,本外架设计使用情况良好,本设计是安全的。2)在施工中必须注意以下几点:a.组成外脚手架的各种材料必须符合现行国家标准和技术规范的要求。b.进场的槽钢、钢管和扣件等材料必须进行抽样检查,合格后方可使用。c.脚手架设计必须符合安全保证、科学合理和动态发展的要求。d.脚手架施工前要编制专项施工方案,确保按施工方案和规范要求进行搭设。e.脚手架在使用过程中要重视维护管理,任何对脚手架形状的改变必须经过设计人员的同意。

[1] 程家龙.附着式外脚手架在某高层建筑施工中的应用[J].山西建筑,2009,35(6):171-172.