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钢梁悬挑脚手架设计

摘自《建筑安全》2003年第7期

2004年6月26日

1工程概述
由我公司施工的某高层大厦，主楼高122m，群楼屋檐高21.60m，基础埋深15.60m，内筒外框结构，建筑面积6万多平方米，其主楼标准层以上（群楼以上），就采用的钢梁悬挑脚手架（见图1）。

图1脚手架示意图
该钢梁悬挑脚手架钢梁选用I22a工字钢，其上搭设扣件式钢管双排脚手架，步距h=1.70m，两步合一个楼层高（标准层高为3.4m），立杆纵距la=1.50m，排距lb=0.80m，小横杆伸向建筑物侧的外伸长度a=0.20m，距建筑物外边不大于0.1m；连墙件为在建筑物边梁对齐立杆位置埋置φ48×3.5的短钢管，短管楼出砼面不少于0.20m，埋入砼中不少于0.30m，用扣件与脚手架小横杆连接，连接点二步二跨，上、下错位布置，每隔一层（即4步）将连墙件换成水平挑杆，距支点不少于3.0m预埋锚环，锚环为未经冷拉处理的钢筋制作，锚入砼中长度不少于25d；工字钢梁为每2个立杆纵距布置一道，外挑长度L1=1.20m，内伸长度L2=2.10m，在钢梁支点和内端砼中（即边梁和框架梁中）预埋φ16的锚环；在分段脚手架底层即钢梁上满铺一层竹架板，然后每隔三层（小于12m）和作业层及其下层满铺竹架板，分段搭设高度30m，满铺竹架板不少于5层；脚手架外排立杆内侧满挂2000目密目安全网，外侧在转角及中间每隔6个立杆纵距搭设剪刀撑，连续设置。
为了满足上下同时作业的要求，在钢梁底下悬挑双层防护架，悬挑长度不少于4.0m；在钢梁下端悬挂吊篮脚手架用于外墙装修作业。见图2。

图2钢梁悬挑脚手架剖面图
钢梁悬挑脚手架是悬挑脚手架，按《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）的规定，钢梁悬挑脚手架要进行钢梁、架体设计验算，以满足施工安全要求。
2钢梁上脚手架荷载计算
2.1构架自重：以一根钢梁间距3.0m上的脚手架荷载为计算单位
2.1.1钢管构架自重
由步距h=1.70m，纵距la=1.50m，排距lb=0.80m
得内外立杆轴向力平均值：gk1=0.200KN/步
分段搭设高度30.0m即n=30÷1.7=17.65取n=18步，每两根立杆荷载
NGK1=2ngk1=2×18×0.200=7.2KN
2.1.2密目网自重：2000目密目网沿外架内侧全封闭
NGK2=2lanh×0.006
=2×1.5×18×1.7×0.006=0.55KN
2.1.3剪刀撑自重：每6个立杆纵距设一道，连续设置
NGK3=0.0384√32+3.62×4=0.72KN
2.1.4竹架板自重：在底层、两层作业及其下层，每三层结构层（不超过12m高）设置一层，共铺五层竹架板
NGK4外=0.5lb×2la×0.35×5
=0.5×0.80×2×1.50×0.35×5
=2.10KN
NGK4内=0.5lb×2la×0.35×5
=0.5×0.80×2×1.50×0.35×5+0.2×2×1.50×0.35×2
=2.52KN
2.1.5施工荷载：按主体施工时，顶层支模防护q1=1.5KN/m2，中间砌墙施工，q2=3.0KN/m2考虑
NQK外=0.5×0.80×2×1.50×（3.0+1.5）=5.4KN
NQK内=0.5×0.80×2×1.50×（3.0+1.5）+0.2×2×1.5×（3.0+1.5）=8.1KN
2.1.6风荷载：按市区50m高处风力计算：
μz=1.25；μs=1.0×0.37=0.37（安全网挡风系数）
乌市地区ω0=0.60KN/m2
ωk=0.70μzμsω0=0.70×1.25×0.37×0.60=0.194KN/m2
2.2脚手架立杆轴向力设计值
2.2.1内立杆
Nk1=1.2（NGk1+NGk4内）+1.4NQK内=23KN
2.2.2外立杆
Nk2=1.2（NGk1+NGk2+NGk3+NGk4+NGk4外）+1.4NQK外=20.244KN
2.3钢梁自重产生得线荷载：选用I22a工字钢其设计自重设计值
gk2=1.2×33.05×9.8=0.389KN/m
2.4钢梁下悬挂吊篮荷载
2.4.1吊篮自重：
750N/m2×3.0×0.8=1800N
2.4.2手扳葫芦及安全锁重：
（140+30）N/个×2=340N
2.4.34根φ12.5钢丝绳重：
5.4N/m×4×50m=1080N
2.4.4施工荷载：
1500N/m2×3.0×0.80=3600N
一组吊篮计算荷载：
Gk=1.2×（1800+340+1080）+1.4×3600=8904N取Gk=9.0KN计算
3钢梁内力计算及截面强度、刚度验算
3.1钢梁内力计算（见图3）

图3计算简图
RA=17.50KN；RB=70.97KN
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