槽钢悬挑式钢管外脚手架搭设方案.docx

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槽钢悬挑式钢管外脚手架搭设方案

槽钢悬挑式钢管外脚手架搭设方案

一、槽钢悬挑式钢管外脚手架由于取材方便和搭设简单，故目前在小高层（包括一部分多层）建筑中采用得比较普遍，但由于斜撑杆仍采用普通脚手钢管，其刚度和强度均较小，所以需要每五个楼层设置一道双斜撑钢管三角形外挑支架（详见后面附图）。

三角形外挑支承架的水平拉杆采用[12.6槽钢，双立杆斜撑及其它外脚手架的材料仍统一采用Ф48钢管，壁厚为3.5mm，其截面特征如下：

a）、脚手钢管截面特性：

截面积A=4.89cm2，回转半径r=1.58cm，

截面抗弯摸量w=5.08cm3自重q0=3.84Kgf/m，

钢材屈服强度为2400Kgf/cm2，钢材允许应力[б]=1700Kgf/cm2

b）、[12.6槽钢截面特性：

截面积A=15.69cm2，截面抵抗矩Wx=61.7cm3。

详细的受力计算见后面P2-P7，现将搭设方法以及注意事项阐述如下：

1、两榀槽钢三角形支架的中心间距（注：

其中心间距是指施工作业面1m宽脚手板中心线上两榀槽钢之间的距离，而不得以槽钢根部予埋件中心间距进行计算）必须控制在1.5m距离以内，当局部地方遇外挑阳台、采光井、楼梯间或外墙转角处时，则应按附图五、附图九中的要求增设转角加强角撑，将槽钢支架的受力范围控制在1.5m以内，以确保外脚手架的安全使用。

2、外脚手架的步架宽度为1米，其内立杆离外墙的距离一般控制在0.3-0.4m，当遇到空调板时，可按附图八的做法放宽到离外墙面0.75m。

外立杆应在0.18m及1.2m处各设一道栏杆，并用0.18m高的踏脚板和密目安全网进行全封闭围护。

3、外脚手架必须每隔二根立杆与楼层结构牢固地进行刚性拉结（通过在楼层内预埋钢板、钢管或钢筋等，用短钢管与外架连接）。

刚性拉结宜采用梅花形交叉布置，并在外脚手架拆除前，未经现场安全技术负责人同意，不得擅自拆除，以确保整个外脚手架的稳定性，保障外脚手架安全使用。

4、槽钢三角形支架的水平抗拉弯构件[12.6型钢必须按附图三所示的做法与梁内-8×150×150予埋钢板（采用4Ф12锚脚，L=180mm）进行牢固的刚性电焊拉结，电焊厚度不小于6mm，两侧的焊缝长度均不大于100mm，以确保牢固和稳定。

三角形支架的斜撑底部应按附图三所示在楼面砼内予埋Ф14钢筋头子（L=350mm，外露50-60mm，将钢管套入Ф14钢筋内进行固定），或者安排专门人员在砼楼面上凿出20-30mm深的斜面小凹坑防止斜撑向内滑移（或可通过在梁内予埋ф48短钢管等更可靠的形式进行固定），确保三角形支架的受力稳定。

5、当槽钢三角形支架的搭设在遇到砼剪力墙体时，应在剪力墙的跟部予埋-10×200×200予埋钢板（4Ф14锚脚，L=180mm），并按附图四的要求将[12.6的槽钢沿四周全长与予埋钢板满焊，焊缝厚度不小于6mm，以确保槽钢良好地承受拉弯和抗剪应力。

下部的双斜撑可通过在剪力墙内埋设的ф14短钢筋头（L=350mm，外露60mm），将斜撑套入钢筋内加以固定），确保受力牢固可靠。

6、槽钢三角架的斜撑应按附图三、附图四的要求采用双立杆斜撑和双扣件紧固，其中第一只扣件先和槽钢上开孔焊接的500mm长工具式短钢管紧固，形成三角形受力骨架，然后在第一步外脚手架搭设完毕，安装好固定0.18m高的踏脚板大横杆后，将双立杆斜撑按附图三、附图四的要求第二次与踏脚板大横杆紧固连接，使每根斜撑均形成双扣件受力，确保扣件的安全系数K≥3-4，保障外脚手架的绝对牢固安全。

7、槽钢悬挑外脚手架搭设前，现场技术管理人员必须利用设计院提供的楼层平面图复印后，按本方案的原则详细绘制槽钢支架排列平面图，注明各槽钢支架的具体位置、尺寸、正确长度、数量、埋件要求等详细情况，并对操作班组全体人员作好全面的技术、质量、安全交底工作，方能进行施工，外脚手搭设完毕后，必须由专职安全员会同质安科验收合格，才能挂牌投入使用，以确保槽钢悬挑脚手的安全。

8、在主体结构施工阶段，随着建筑物的不断上升，当下方的悬挑外脚手架材料需向上部周转重复使用时，三角支架仍必须加以保留，不得进行拆除，以有利装饰阶段二次重新搭设时操作人员的安全，保障安全生产。

二、钢管外挑脚手架计算

目前小高层住宅的层高一般在2.8-3.0m之间，当采用槽钢悬挑式外脚手架搭设时，按上海市的有关规定以及Φ48脚手钢管的材料强度特性，只适合每五个楼层设置一道受力三角支架的形式，所以小高层住宅的五个楼层总高一般在14-15m之间，为了使外挑脚手架的计算在一定的范围内具有通用性和安全性，所以本次计算按最大的楼层层高3.0m的最大荷载进行考虑。

当楼层层高在2.8-3.0m之间时，均可安全地采用本计算书，毋须重新调整计算。

1、3.0m层高，每五个楼层设置一道槽钢悬挑脚手的外挑三角架搭设形式和受力简图分别如附图一、附图二所示。

2、外脚手架内、外立杆受力计算（以立杆搭设间距1.5m宽度作为一个计算单元）。

⑴、按建筑施工手册缩印本P527中公式（9-1）、（9-2）计算，其中施工作业层的荷载按上海市有关规定中的装饰阶段施工荷载调整为2KN/m2考虑，作业层层数安排二层，铺设脚手板层数为8层满铺。

a+1.52.5q31.5+1.52.5×1

Pn=q0（1+）+=3.84×（1+）+

hh1.81.8

=11.63（Kgf）

1）、N内立杆=H0Pn+ab2（0.5n1q1+ηn2q2）

=3.0（m）×5（层）×11.63+1.5×1×（0.5×8×

35+0.64（查表9-4）×2×200）

=174.5+1.5×（140+256）=768.5（Kgf）

2）、N外立杆=H0Pn+ab2（0.5n1q1+ηn2q2）

=3.0（m）×5（层）×11.63+1.5×1×（0.5×8×

35+0.36（查表9-4）×2×200）

=174.5+1.5×（140+144）=600.5（Kgf）

⑵、按实际搭设的重量进行计算（竹脚手板经实测按10Kgf/m2考虑，0.18m高的踏脚板按3.6Kg/m考虑，密目安全网按0.3Kg/m2考虑）。

1）内、外立杆平均受力部分的重量

钢管立杆重：

3.0m×5（层）×2（根）×3.84Kgf/m=115.2Kgf

大横杆（牵杠）重：

1.5m×2（根）×8（步架）×3.84Kgf/m

=92.2Kgf

钢管搁栅重：

1.5m×2（根）×8（步架）×3.84Kgf/m=92.2Kgf

小横杆（横楞）重：

1.5m×1（根）×8（步架）×3.84Kgf/m

=46.1Kgf

钢管扣件重：

6只/步架×8（步架）×1.0Kgf/只=48Kgf

竹脚手板重：

1.5m2/步架×8步架×10Kgf/m2=120Kgf

小计513.7Kgf

2）、外立杆单独受力部分重量

钢管栏杆重：

1.5m×2（根）×8（步架）×3.84Kgf/m=92.2Kgf

木踏脚板重：

1.5m/步架×8步架×3.6Kgf/m=43.2Kgf

钢管剪刀撑重；折合2.2m/根×4根×3.84Kgf/m=33.8Kgf

剪刀撑、栏杆扣件重：

1.0Kgf/只×[4只+2（只）×8步架]只

=20.0Kgf

密目安全网重：

1.5m×1.8m×0.3Kg/m2×8（步架）=6.5Kgf

小计195.7Kgf

3）、N内立杆=513.7Kgf/2+1.5m2×2×200Kgf/m2×0.64（分配系数）

=256.9Kgf+384Kgf=640.9Kgf

4）、N外立杆=513.7Kgf/2+1.5m2×2×200Kgf/m2×0.36（分配系数）

+195.7Kgf

=256.9Kgf+216Kgf+195.7Kgf=668.6Kgf

3、槽钢悬挑钢管三角架内力计算

⑴、从上面的计算反映出以上二种不同的计算，其结果在内外立杆的总和数值大小上是十分接近的，所以应以第二种实际搭设重量产生的内力值进行设计计算较符合实际，也比较合理和安全，具体数值和计算简图见附图二所示。

⑵、三角架槽钢拉弯构件杆和斜撑压杆的稳定性验算（计算简图见附图二）。

1）、先将作用在拉弯构件AB杆上的内力分解后作用在节点A和节点B上（计算简图如下面附图6所示，然后再计算各杆内力）。

由ΣMB=0得1.57RA-N内立杆×1.05=0，1.57PA=1.05N内立杆

∴RA=1.05N内立杆/1.57=1.05×640.9/1.57=428.6（Kgf）

由ΣY=0得RB=N内立杆-RA=640.9-428.6=212.3（Kgf）

注意：

此时AB杆按二端完全铰支时所受到的最大弯矩M0=RA×0.52m

=428.6Kgf×0.52m=222.9Kgf-m，（此数值在后面P8的计算中需用到）。

2）、分解后的三角架受力计算简图如附图七所示：

其中节点B上的作用力为212.3Kgf+668.6Kgf=880.9Kgf

3）、斜撑压杆BC的内力计算：

NBNB880.9Kgf

由附图7得=cos27.620∴BC杆==

BC杆cos27.620cos27.620

=994.2Kgf＜500Kgf×2（安全）[注：

采用双斜杆后由两只扣件受力，每只扣件所受力为994.2Kgf/2=497.1Kgf＜500Kgf，所以扣件是安全的]

L0339cm

BC杆的长细比λ===214.6＞200（稍大）

r1.58cm

（注：

在上述简化计算时，为了安全起见，是将B节点作完全铰支座考虑，如果考虑到扣件的紧固作用，可将L0取为（0.9-0.95）L,此时λ＜200）。

查简明建筑结构设计手册（第二版）表7-23，为a类截面，故查表7-24得

∮=0.1744（插入法）

BC杆的允许承截力P=∮A[б]=0.1744×4.89cm2×2（根）×

1700Kgf/cm2=2899.6Kgf

P2899.6

BC杆的稳定安全系数K===2.92（安全）

Nbc994.2

（注：

如按钢管强度计算，BC杆的极限承截力P=∮Aб=0.1744×

4.89cm2×2（根）×2400Kgf/cm2=4093.5Kgf，此时压杆稳定安全系数

P4093.5

K===4.12＞3

Nbc994.2

4）、水平杆AB的内力计算

①、在节点荷截作用下的拉力计算

AB杆

由图7得：

=tg27.62o

NB

AB杆=NB×tg27.62o

=880.9×tg27.62o=461.0（Kgf）

②、在N内立杆作用下的抗弯计算

Mmax=Mo=222.9Kgf-m（见附图六及P6的计算）

NM461.0Kgf222.9Kgf-m

∴бAB=+=+

Aw15.69cm261.7cm3

=29.4Kgf/cm2+361.3Kgf/cm2=390.7Kgf/cm2＜1700Kgf/cm2（安全）

三、结论

⑴、从上面的简化计算可以看出五个楼层外挑一次的槽钢三角形外挑脚手架是安全可靠的，在满载情况下[12.6号槽钢所受的最大应力бmax=390.7kgf/cm2，远远小于允许应力[б]=1700kgf/cm2，所以[12.6号槽钢具有很大的富余储备和潜力，即使上部荷载再增加1-2倍，其承载能力仍足足有余，但从上面的简化计算也反映出受力最薄弱的环节是双斜撑杆BC在节点B上的扣件，所受的力为497.1kgf，虽然仍在扣件的有效紧固力500kgf以内（注：

正品合格扣件的极限紧固力为1000-1200kgf，并由实际堆载试验加以鉴定，考虑到扣件的长期频繁重复使用、实际施工中的超载、节点受力的不均匀性等、以及结构受力计算中必须考虑的充分安全储备系数，所以建筑