腳手架是建筑施工的主要設(shè)施，從腳手架上墜落的事故占高處墜落事故的50%，腳手架上的事故如能控制，則高處墜落事故可以大量減少。為此，在項目的安全策劃中，編制詳細(xì)的《外腳手架施工組織設(shè)計》就是一項非常重要的工作。《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-99）中對懸挑外腳手架的設(shè)計計算也做了專門的規(guī)定。建筑部于2001年2月9日頒布了《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）并于2001年6月1日開始執(zhí)行，終于讓廣大施工技術(shù)人員及安全管理人員對扣件式鋼管腳手架“有法可依”。我公司在施工盛源花園四期工程就采用了懸挑扣件式鋼管腳手架，施工中分段搭設(shè)，取得了較好的效果?，F(xiàn)將本工程的設(shè)計計算和在使用中應(yīng)重點注意的事項介紹如下，供參考。

一、 工程概況

盛源花園四期工程位于上海市閔行區(qū)羅陽路，屬剪力墻弱連梁結(jié)構(gòu)的小高層建筑。本項目共包含六幢11～13層中高檔商品住宅樓，總建筑面積35000m²。建筑立面較復(fù)雜，南北立面均有桃窗、挑陽臺，檐口高度最高37m，局部高度45m。

二、外架設(shè)計

1.外架幾何參數(shù)

立桿橫距b=1.05m，縱距l(xiāng)=1.20m，內(nèi)立桿距墻b₁=0.3m，最大步距h₀=1.8m，一次最大搭設(shè)高度七步架，滿鋪竹笆腳手板七層，同時施工層數(shù)為兩層。見圖1。

2.材料參數(shù)

鋼管為熱軋Q235鋼，拉、壓、彎強(qiáng)度設(shè)計值f=205N/mm²，抗剪強(qiáng)度設(shè)計值f_v=120N/mm²，鋼管截面抵抗矩W=5080mm³，有效截面面積A=489mm²，截面慣性半徑i=15.8mm，a類截面，E=2.06×10⁵N/mm²。



3.荷載計算

（1）鋼管?48×3.5mm：38.5N/m

對接扣件：18.5N/只

直角扣件：13.5N/只

旋轉(zhuǎn)扣件：14.5N/只

竹笆腳手板、護(hù)欄、安全網(wǎng)重量?。?50N/m²施工荷載?。?000N/ｍ²

（2）恒載標(biāo)準(zhǔn)值

a.一縱距內(nèi)全高鋼管重量：

q_k=[（6×1.2+2×1.65+1.500）×7+2.8+2×3.1]×38.5=3581N

b.一縱距內(nèi)全高扣件重量（關(guān)鍵部位取雙扣件）

q_k=（6×13.5+2×18.5）×7+6×14.5=913N

c.一縱距內(nèi)竹笆安全網(wǎng)重量：

q_k=350×1.2×1.05×7=3087N

d.恒載標(biāo)準(zhǔn)值小計：

q_k=3581+913+3087=7581N

（3）施工活載（兩層同時施工）

g_k=1.05×1.2×3000×2=7560N

（4）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

w _k=0.7×β₂×μ_s×μ_z×ω₀其中β₂=1.0；μ_s=0.23；μ_z=1.56（按40m，B類）ω₀=0.55kN w _k=0.7×1.0×0.23×1.56×0.55=0.14kN/m ²

（5）荷載設(shè)計值：荷載分項系數(shù)恒載取1.2，活載取1.4。

恒載：Q=1.2×7.6=9.12kN

活載：G=1.4×7.56=10.58kN

4.三角支架平臺受力分析及桿件內(nèi)力計算

（1）為了簡化計算，不考慮小橫桿的超靜定作用，將該處視為完全鉸接，計算簡圖如圖2、圖3所示：



圖2 三角支架受力分析簡圖

（2）計算內(nèi)力

其中N₁、N₂、N₃、N₄為內(nèi)外立桿均分荷的情況；N′₁、N′₂、N′₃、N′₄為考慮內(nèi)外立桿承受荷載按內(nèi):外=0.64:0.36比例進(jìn)行分配的情況，該情況在裝修階段時可能出現(xiàn)，對桿件驗算時，取兩工況中較大值（受壓為正）。

① R₁= -R3=5.19kN

R₂=2N₀=20kN

N₁=11.1kN

N₂=10.1kN

N₃= - 4.8kN

N₄=R3= - 5.9kN

② R′₁= -R′3 = 4.88kN；R′=20kN；

N′₁ = 8kN；N′₂ = 12.9kN；

N′₃ = - 3.5kN；N′₄ = R′₃=4.88kN

5.扣件抗滑移能力驗算

取單扣件抗滑移能力設(shè)計值為q=8kN，雙扣件為q=12kN。

內(nèi)外立桿在與三角支架的連接處均需采用雙扣件。

6.支架斜撐桿驗算

斜撐桿受力為壓彎構(gòu)件，兩端約束條件可視為兩端鉸支（μ=1.0）（見圖3），另考慮動力系數(shù)1.2。



圖3 鋼筋預(yù)埋示意圖



圖4 斜撐桿受力計算簡圖

（1）外斜撐

L₁=3100mm，取N₁=11.10kN

偏心距e₁=0.053m

M₁=n₁×e₁=11.1×0.053=0.59kN·m

λ₁=L₁/ i = 3100/15.8=197

查表得φ₁=0.205

N_E1=π²EA/λ²=25.8kN

β_m=0.65+0.35×（M₂/M₁）

=0.65+0.35×0.59/- 0.59=0.3＜0.4

取β_m=0.4；γ取1.5

鋼結(jié)構(gòu)壓彎構(gòu)件公式



則

超過不到1%，可行。（應(yīng)盡可能不超過設(shè)計值f——編者）

考慮本工程中房屋多處有挑窗板等構(gòu)件，加之轉(zhuǎn)角地方外斜撐更長，為了有一定的安全儲備，防止斜撐失穩(wěn)，因此采用雙斜桿。見圖5. 圖6. 圖7。



圖5 陽臺及非剪力墻位置剖面圖



圖6 挑窗部位剖面圖



圖7 樓梯（電梯井）處剖面圖

（2）內(nèi)斜撐

取N₂=12.9kN，

M₂=12.9kN×0.053=0.648kN·m

L₂=2.81m

λ²=2810/15.8=178 查表 ф₂=0.248

N_E2=π²EA/λ²=31.4kN，代入公式（1）



滿足要求（超過不到1%），采用單桿支撐，采用雙扣件抗滑移（應(yīng)盡可能不超過設(shè)計值f——編者）。

7.小橫桿、大橫桿、主桿驗算

由于支架上部架體縱跨僅1.2m，橫跨1.05m，高13.2m，因此均是常規(guī)尺寸，受力肯定滿足，驗算略。

8.連墻件計算

H=3.6m（水平） L=3.6m（水平）

N_1W=1.4×ω_k×A_w

=1.4×0.14×3.6×3.6=2.54kN

N_h=N_1W+N₀=2.54+5=7.54kN