一、 目前常用腳手架連墻件主要優(yōu)缺點(diǎn)
1、拉筋加頂撐式,如圖1。一般用2φ6鋼筋加短鋼管(用扣件與內(nèi)立桿固定)頂撐。這種型式連墻件只能用于24m以下腳手架。其優(yōu)點(diǎn):設(shè)置方便,可隨地取材,目前使用較多。主要缺點(diǎn)為:①一般拉筋只能埋于建筑物的圈梁或樓面梁上口,很難調(diào)節(jié)垂直方向,難以滿(mǎn)足規(guī)范關(guān)于連墻件“宜靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置,偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm”和“應(yīng)從底層第一步縱向水平桿處開(kāi)始設(shè)置”的要求。②實(shí)際施工中往往難以做到拉撐結(jié)合(常見(jiàn)不加頂撐的柔性連接),也有的預(yù)埋拉筋忘記與腳手架立桿連接或連接馬虎。③很容易被工人隨意拆除。④裝飾施工時(shí)一般已拆除。⑤頂撐采用一只扣件與腳手架扣接,有時(shí)不能滿(mǎn)足承載力要求;用兩只扣件分別在內(nèi)外立桿上扣接,又要影響腳手架操作人員通行及物料運(yùn)輸。
圖1拉筋加頂撐式連墻件示意圖
2、樓面處預(yù)埋鋼管,再用連墻鋼管和扣件與立桿連結(jié),或預(yù)埋φ25短鋼筋,連墻鋼管一端開(kāi)孔套在鋼筋頭上,另一端用扣件與立桿扣接,見(jiàn)圖2a、b。優(yōu)點(diǎn)同上。缺點(diǎn):除與上述1-①③④⑤相同外,拆除時(shí)常用氣割,不利防火。
圖2 樓面外預(yù)埋鋼管連墻件示意圖
3、在圈梁或樓面梁上預(yù)埋鐵件,一端與腳手架立桿扣牢,另一端用電焊與埋件焊接,見(jiàn)圖3。優(yōu)點(diǎn):牢固、可靠。缺點(diǎn):①裝飾施工階段連墻件已拆除;②與腳手架用一只扣件連接,有時(shí)達(dá)不到承載力要求,兩只扣件與內(nèi)外立桿扣接又影響通行的運(yùn)輸;③安裝時(shí)需電焊,拆除時(shí)要用氣割,較為繁瑣且不利于防火;④當(dāng)腳手架產(chǎn)生沉降時(shí),連墻件將承受彎距。
圖3 在圈梁或樓面梁上預(yù)埋鐵件連墻件示意圖
4、在連墻短鋼管上一端焊接鋼板并鉆孔,用膨脹螺栓固定在砼梁、柱、墻上,另一端用扣件與立桿扣接,見(jiàn)圖4。優(yōu)點(diǎn):安裝位置正確,牢固可靠,連墻件可重復(fù)使用。缺點(diǎn):同3-①②④。
通過(guò)以上分析可見(jiàn),目前常用腳手架連墻件普遍存在下列問(wèn)題:布置時(shí)難以滿(mǎn)足距主節(jié)點(diǎn)≤300mm及從底層第一步縱向水平桿處開(kāi)始設(shè)置的要求;裝飾階段,連墻件一般均已拆除;連墻件軸向設(shè)計(jì)值超過(guò)8kN,采用兩只扣件與內(nèi)外立桿扣接時(shí),影響人員通行的物料運(yùn)輸;剛性連墻件固定用扣件扣死,當(dāng)腳手架發(fā)生沉降時(shí),連墻件將承受彎距等問(wèn)題。
圖5 膨脹螺栓連墻件示意圖
二、 連墻件的改進(jìn)設(shè)計(jì)思路
1、要滿(mǎn)足JGJ130-2001關(guān)于連墻件宜緊靠主節(jié)點(diǎn)設(shè)置,偏離主節(jié)點(diǎn)距離≤300mm和應(yīng)從底層第一步縱向水平桿處開(kāi)始設(shè)置的規(guī)定,須保證連墻件在垂直方向可調(diào);2、當(dāng)連墻件軸向力設(shè)計(jì)值大于一只扣件抗滑設(shè)計(jì)值時(shí),連墻件與腳手架連結(jié),應(yīng)采用除扣件以外的其他連結(jié)措施。3、應(yīng)保證連墻件的拆除與腳手架同步,改變裝飾階段腳手架連墻件的拆除與腳手架同步,改變裝飾階段腳手架連墻措施薄弱現(xiàn)狀,應(yīng)改變目前連墻件與建(構(gòu))筑物接觸點(diǎn)小,且易于拆除和墻面的修補(bǔ),修補(bǔ)后不致影響美觀;4、當(dāng)腳手架產(chǎn)生沉降時(shí),避免連墻件承受彎距。
根據(jù)上述改進(jìn)思路,我們?cè)O(shè)計(jì)采用螺桿式連墻件,較好的解決問(wèn)題?,F(xiàn)介紹如下:
三、 螺桿式連墻件的基本構(gòu)造和適用范圍
螺桿式連墻件由埋設(shè)件、連墻件組成。埋設(shè)件用長(zhǎng)度為120mm的30×30×3的方管
制作,一端用-40×40×4鋼板電焊封底,另一端焊接M12或M14的標(biāo)準(zhǔn)六角螺母,作為連墻件螺桿與封頭鋼板(-40×40×4)、30×30×3×250方管焊接而成,方管尾部鉆孔,穿入U(xiǎn)形抱箍與腳手架連結(jié)(見(jiàn)圖5)。連墻桿方管部分的長(zhǎng)度,可視腳手架使用現(xiàn)狀做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,如外墻采用幕墻時(shí),可作適當(dāng)加長(zhǎng),標(biāo)準(zhǔn)型連墻件一般用于抹灰或面磚飾面外墻腳手架。
圖6 螺栓式連墻件簡(jiǎn)圖
螺桿式連墻件適用于混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等建(構(gòu))筑物的鋼管腳手架與主體結(jié)構(gòu)的連結(jié)。對(duì)混合結(jié)構(gòu)房屋,由于梁的高度較小調(diào)節(jié)余地不大,除可在樓層圈梁等處預(yù)埋埋設(shè)件外,還可在墻件砌筑時(shí),砌入預(yù)埋有埋設(shè)件的預(yù)制砼砌塊,以解決建筑物層高與腳手架主節(jié)點(diǎn)位置偏離過(guò)大的因難。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)可在樓面梁高度范圍內(nèi)及墻柱中預(yù)埋埋設(shè)件,由于框架結(jié)構(gòu)樓面梁高尺寸一般較大,埋設(shè)件在梁高度范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),一般能夠滿(mǎn)足規(guī)范有關(guān)連墻件更為方便,可按照腳手架主節(jié)點(diǎn)的位置在砼墻中預(yù)埋埋設(shè)件。采用砌體抗剪強(qiáng)度,控制連墻件的容許承載力。
四、 螺桿式連墻件的使用方法和特點(diǎn)
1、 使用方法
在澆筑砼前(支模和鋼筋綁扎過(guò)程中),根據(jù)腳手架搭設(shè)方案確定的連墻件水平和垂直方向布置間距,安裝埋設(shè)件。安裝埋設(shè)件前先用膠帶封住螺母口,埋設(shè)時(shí)應(yīng)保證螺母同墻、梁、柱外側(cè)平齊且垂直,然后采用點(diǎn)焊把埋設(shè)件與墻、梁、柱內(nèi)的鋼筋固定牢固。待砼墻、梁、柱內(nèi)的鋼筋固定牢固。待砼墻、梁、柱澆筑成型拆去模板,撕開(kāi)膠帶。砼強(qiáng)度達(dá)到10Mpa以上時(shí),把連墻桿的螺桿部分涂上牛油,套上軟膠管(管長(zhǎng)60mm),擰入埋設(shè)件的螺母內(nèi),連墻件尾部插入U(xiǎn)形抱箍與腳手架內(nèi)立桿連結(jié)起來(lái)。
2、 特點(diǎn):
① 螺桿式連墻件較好地解決了腳手架與外墻裝飾施工的矛盾。目前常用的腳手架連墻
件,在外墻裝飾施工時(shí),矛盾比較突出,一般有2種處理方法:一是拆除原有連墻件,在窗洞口增設(shè)臨時(shí)拉結(jié),這種方法在無(wú)窗洞口的墻面上(如山墻部位)無(wú)法實(shí)施,即使在有窗洞的墻面上,其構(gòu)造上也難以達(dá)到“既可承受拉力,又可承受壓力”的要求,數(shù)量、間距也往往不能滿(mǎn)足規(guī)范的規(guī)定。二是在連墻件位置留出洞口,待腳手架拆除時(shí),再進(jìn)行修補(bǔ),由于修補(bǔ)的面積較大,對(duì)于抹灰墻面,容易留出明顯的痕跡,影響觀感質(zhì)量;對(duì)于面磚飾面,修補(bǔ)部分易引起空鼓和墻面滲水,且影響腳手架拆除速度。采用螺桿式連墻件,腳手架拆除時(shí)僅留下φ12~φ14小孔,修補(bǔ)容易,不留痕跡,既可保證施工質(zhì)量,又保證施工安全和腳手架拆除速度。
②最大限度地滿(mǎn)足規(guī)范關(guān)于連墻件布置的要求。傳統(tǒng)連墻件一般只能布置在樓面部位,偏離主節(jié)點(diǎn)距離往往難以控制。常常可見(jiàn)連墻件布置在立桿步距的1/2左右的部分,不利于腳手架立桿的穩(wěn)定和橫向整體穩(wěn)定。螺桿式連墻件可安裝在墻,梁、柱的側(cè)面,上下調(diào)節(jié)余地較大,絕大部分能夠滿(mǎn)足規(guī)范要求,個(gè)別特殊情況,可用在墻體中砌入預(yù)制砼塊的方法解決。
③由于采用φ10“U”形抱箍與腳手架立桿連結(jié),較好地解決了鋼管連墻件用一只扣件扣接時(shí),抗滑承載力不足,用兩個(gè)扣件進(jìn)又影響腳手架使用的不便。同時(shí)由于抱箍與立桿間可存在一定間隙,當(dāng)腳手架產(chǎn)生沉降時(shí),不致改變連墻件的受力狀態(tài)。
④埋設(shè)件水平方向預(yù)埋精較高,對(duì)腳手架搭設(shè)方案的編制和腳手架的搭設(shè)質(zhì)量提出了更高的要求,促進(jìn)了安全管理工作。
⑤安裝、拆卸簡(jiǎn)單。螺桿式連墻件在埋設(shè)件預(yù)埋,拆除模板后,連墻件的安裝極為方便。避免了傳統(tǒng)連墻件拆除時(shí)使用氣割,費(fèi)工費(fèi)材又可能引起火災(zāi)的缺陷。連墻桿還可重復(fù)利用,技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
五、 螺桿式連墻件的容許承載力計(jì)算
連墻件容許承載力計(jì)算,主要包括埋設(shè)件方管與螺母的焊接強(qiáng)度,螺桿抗拉、抗壓承
載力,螺桿與方管墊板的焊接強(qiáng)度驗(yàn)算三個(gè)部分,取其中較小值,即為容許承載力。
1、 埋設(shè)件螺母與方管焊接的焊縫承載力
采用直角焊縫:E43型焊條,手工電弧焊h
Lw=66.6mm (M12六角螺母周長(zhǎng))
Lw=77.4mm (M14六角螺母周長(zhǎng))
焊接允許抗拉、抗剪、抗壓強(qiáng)度?wf=160N/mm2
則焊縫允許承受的最大的軸力
M12N=heLwW ?wf=0.7 hfLwfwf=0.7×3×66.6×160=22378N=22.38kN
M14N= heLw ?wf=0.7
hfLwfwf=0.7×3×77.4×160=26006N=26.01kN
2、 螺桿抗拉壓承載力:
(1) M12螺桿 有效直徑de=10.36;有效截面積Ae=84.3mm2安裝后的最大長(zhǎng)度60mm螺桿抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?dt=170N/mm2
M12螺桿可承受的最大拉力為
N拉=Ae ?bt=84.3×170=14331N=14.33kN
由λ=L/(1/4 de)=60/(1/4×10.36)=23.17得ф=0.976
M12螺桿可承受的最大壓力為
N壓=φAe ?bt=0.976×84.3×170=14kN
(2)M14螺桿 有效直徑de=12.1;有效截面積Ae=115mm2 L=60 ?bt=170
N拉= Ae ?bt=115×170=19550N=19.55Kn
λ=L/(1/4 de)=19.83 φ=0.982
M14螺桿容許壓力
N壓=φAe ?bt=0.982×115×170=19.2kN
(3)螺桿與方管封頭板連接角焊縫容許承載力M12螺桿圍焊直角貼角焊縫?wt=160 hf=5mm
N拉、壓= heLw ?wt=0.7 hfLw ?wt=0.7×5×π×12×160=21101N=21.10kN
M14螺桿圍焊直角貼角焊縫?