建筑工程師論文發(fā)表外墻懸挑腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算

　　摘要：隨著建筑業(yè)的發(fā)展，對(duì)于施工企業(yè)在建筑工程施工中所采用的腳手架的安全和質(zhì)量也有了越來(lái)越高的越高。目前，在建筑工程施工中，懸挑腳手架以其施工方便、造價(jià)低、便于周轉(zhuǎn)使用和安裝、拆除靈活等特點(diǎn)得以廣泛應(yīng)用，在使用腳手架之前必須要進(jìn)行認(rèn)真準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)和計(jì)算。本文圍繞外墻懸挑腳手架的設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述，以供同仁參考借鑒。

　　關(guān)鍵詞：外墻,懸挑式,腳手架,論文發(fā)表,計(jì)算

　　引言：外墻圍護(hù)腳手架是高層建筑工程施工過(guò)程中的一項(xiàng)必不可少的安全防護(hù)措施和操作平臺(tái)，隨著高層建筑的發(fā)展，懸挑腳手架的應(yīng)用日益廣泛。在建筑工程開(kāi)工到竣工的全過(guò)程，外墻懸挑腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算都起著至關(guān)重要的作用。

　　一、 概述

　　總的來(lái)說(shuō)，懸挑腳手架主要有每層一挑及多層懸挑兩種懸挑方式。所謂每層一挑，就是將立桿底部頂在樓板、梁或者是墻體等部位并采取固定措施，然后在上面搭設(shè)橫桿、鋪腳手板從而形成一個(gè)施工層，在這一施工層完成之后再轉(zhuǎn)入上層重新搭設(shè)。而多層懸挑則是將腳手架分段，利用懸挑梁(架)作腳手架基礎(chǔ)進(jìn)行分段懸挑、分段搭設(shè)腳手架。這種方法通常用于搭設(shè)50m以上的腳手架，每段的搭設(shè)高度不得大于20m。現(xiàn)階段，在工程施工中應(yīng)用最多的懸挑形式如下圖所示：

　　二、 懸挑腳手架設(shè)計(jì)要求

　　一)腳手架材質(zhì)

　　懸挑架構(gòu)配件所采用的材料材質(zhì)和性能必須要符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的相關(guān)要求，并且在材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收和質(zhì)量檢驗(yàn)。對(duì)于焊接件嚴(yán)重變形或者是銹蝕嚴(yán)重的，螺栓連接件變形、磨損、銹蝕嚴(yán)重的，懸挑支承件變形、磨損嚴(yán)重的均不得投入使用。

　　一般情況下，鋼管腳手架應(yīng)選用外徑48mm、壁厚3.5mm的A3鋼管，并且要保證表面平整光滑，無(wú)銹蝕、裂紋、壓痕和硬彎等現(xiàn)象。在進(jìn)行搭設(shè)之前要做統(tǒng)一保養(yǎng)和除銹。搭設(shè)過(guò)程中所使用的扣件都要滿足《鋼管腳手扣件標(biāo)準(zhǔn)》的具體要求。

　　在對(duì)懸挑架的構(gòu)配件進(jìn)行加工之前，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)計(jì)算并繪制設(shè)計(jì)圖紙，在加工完之后還要進(jìn)行檢驗(yàn)，特別是要對(duì)焊接件的焊縫進(jìn)行探傷檢驗(yàn)。

　　一般情況下，應(yīng)選用型鋼制作的懸挑梁或懸挑桁架等作為懸挑架的支承結(jié)構(gòu)應(yīng)，為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，應(yīng)采用螺栓聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)，也可以通過(guò)焊接的方式進(jìn)行連接，但要注意不能使用扣件來(lái)連接，并通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算最終確定其與建筑結(jié)構(gòu)的固定方式，并要經(jīng)過(guò)工程設(shè)計(jì)單位認(rèn)可。

　　在制作懸挑梁之前，要進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并結(jié)合計(jì)算結(jié)果選用型鋼的型號(hào)、規(guī)格及懸挑端尺寸等，并采用水平支承于建筑梁板結(jié)構(gòu)上的形式與建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，固端長(zhǎng)度應(yīng)大于1.5倍的外挑長(zhǎng)度，且要與建筑物連接可靠。

　　二)構(gòu)造設(shè)計(jì)

　　一般來(lái)說(shuō)，腳手架的立桿縱距應(yīng)為1.50m，橫距為1.00m，步高2.10m，共六步架，高大約為15m。里排立桿離墻面的距離應(yīng)控制在20mm，小橫楞里端與墻面的距離一般應(yīng)為15mm，另一端伸出牽杠外邊15mm。大橫楞每步4根，在其上面鋪設(shè)腳手片。在腳手架的外邊一側(cè)，每步均在外立桿里側(cè)設(shè)0.2m的高踢腳桿和1m的高防護(hù)欄桿，并且要外掛安全網(wǎng)。

　　腳手架與主體結(jié)構(gòu)的拉撐，水平方向每二根立桿間距應(yīng)為3.0m，垂直方向每?jī)刹皆O(shè)置一個(gè)拉撐點(diǎn)，拉撐連桿采用鋼管并應(yīng)與腳手架保持垂直，設(shè)在立桿和橫楞的交接處。沿腳手架縱向兩端和轉(zhuǎn)角處起，在腳手架外側(cè)面沿水平方向每隔6m用斜桿搭成剪刀撐，斜桿一般采用長(zhǎng)鋼管并應(yīng)與水平成45°或60°夾角。三角挑架、大小橫桿、立桿及斜桿均為φ48×3.5mm鋼管。

　　三、 懸挑梁受力計(jì)算

　　下圖為簡(jiǎn)化后的懸挑梁受力圖，在途中，q為挑梁結(jié)構(gòu)自重，N1、N2表示的是腳手架內(nèi)外立桿對(duì)懸挑梁的壓力，F(xiàn)1是錨環(huán)對(duì)懸挑梁的拉力，F(xiàn)2則為懸挑梁對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的壓力，N1、N2 為腳手架內(nèi)外立桿傳遞給懸挑梁的壓力：

　　在荷載較大，且懸挑梁撓度或者是其本身承受的內(nèi)力超過(guò)相關(guān)規(guī)范要求時(shí)，一般要選用更大的懸挑梁，或者是在懸挑端設(shè)置卸荷鋼絲繩，并將其斜拉在上一層結(jié)構(gòu)之上，第二種方法成本相對(duì)較低。在這種情況下，可以假設(shè)C 點(diǎn)有一個(gè)支座，根據(jù)力法原理，B點(diǎn)處位移為零，由此可以得出 F1、F2、F3。

　　首先，撤掉B 點(diǎn)的支座，加上支座反力 F2，根據(jù)力法原理(B 點(diǎn)撓度為 0) ：

　　式中的q、N1、b、c 均為已知數(shù)值，可解出 F2;

　　把 A 點(diǎn)作為支點(diǎn)，根據(jù)力矩平衡原理：

　　由上述式子可以得出F3Y，

　　把挑梁作為受力桿件進(jìn)行受力平衡分析：F1+q(a+c)+N1+N2=F2+F3Y

　　可以得出 F1; 彎矩：

　　在上式中：

　　鋼絲繩的拉力為F3，F(xiàn)3X和F3Y分別為鋼絲繩拉力在水平和垂直方向的分力;

　　Υc是在沒(méi)有鋼絲繩作用下 C 點(diǎn)的撓度;

　　a為腳手架挑梁錨固點(diǎn)與樓層邊沿的距離;

　　b、c為腳手架的內(nèi)、外立桿與建筑物外墻之間的距離;

　　h是建筑物挑梁所在層的層高;

　　E為挑梁的彈性模量

　　I為截面慣性矩。

　　四、鋼絲繩受力驗(yàn)算

　　其中：

　　[Fg]---鋼絲繩的允許拉力;

　　α---換算系數(shù);

　　Fg---鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和允許拉力 ;

　　K---安全系數(shù)(4.5~10)。

　　結(jié)語(yǔ)：

　　綜上所述，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，外墻圍護(hù)懸挑腳手架作為一項(xiàng)必不可少的安全防護(hù)措施和操作平臺(tái)，應(yīng)用日益廣泛。在建筑工程開(kāi)工到竣工的全過(guò)程，加強(qiáng)外墻懸挑腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算至關(guān)重要對(duì)于保證施工順利進(jìn)行至關(guān)重要。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[4]林敬明.黃培鋒.顧楚耿.張文喜;懸挑式腳手架的設(shè)計(jì)與計(jì)算[A].施工企業(yè)模板與腳手架應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)論文集[C].2007年

　　[5]田寶峰,朱沐; 外墻懸挑腳手架搭設(shè)與設(shè)計(jì)計(jì)算[J].黑龍江科技信息.2010年24期

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