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摘要:本文主要探讨了在高层建筑施工中,由于受地面因素的各种影响或建筑工程的需要,必须要采用悬挑式外脚手架的施工方法时的搭设技术。文章从分析悬挑式外脚手架的概念与特点开始,对悬挑式外脚手架的受力分析进行了详细阐述,并就在搭设悬挑式脚手架的施工中对材料选择、悬挑梁设置以及搭设技术中应当注意的事项进行了探讨,以确保悬挑式外脚手架施工的安全性、方便性以及经济性。
关键词:高层建筑 悬挑式 脚手架 受力分析
近年来,为了满足社会发展对于建筑的不同需求,我国的建筑业在不断提高建筑施工水平的情况下,进行了多项规模较大,施工复杂的大型高层建筑工程施工,并取得了良好的成就。在这些工程施工中,往往会因为施工面积范围限制或其他因素的限制,不能直接在地面搭设附着脚手架进行施工,为了顺利完成高层施工,悬挑式外脚手架的搭设方式就得到了极大的应用。采用悬挑式外脚手架不但能够解决上述问题,且其构造也较为简单、施工方便安全、节省大量钢材,是一项具有多种优点的新型脚手架搭设方式。
1、悬挑式外脚手架的概念和特点
悬挑式脚手架是指架体结构卸荷在附着于建筑结构的刚性悬挑梁(架)上的脚手架,用于建筑施工中的主体或装修工程的作业及其安全防护,每段搭设高度不得大于20m。悬挑架依附的建筑结构应是钢筋混凝土结构或钢结构,不得依附在砖混结构或石结构上。与建筑结构的固定方式应经设计计算确定,并经工程设计单位认可。
悬挑式外脚手架一般在工程施工中都是采用扣件相连和分段连接两种措施进行搭设和安装,在施工的过程中其经常会出现不守常规落地方式的外脚手架高度限制,具有着适应范围广,安全可靠程度高、可循环使用,节省钢材,对施工人员技术要求高、能进行全封闭的高层施工和施工便捷的特点和优势。
2、受力分析
悬挑式外脚手架的搭设方式具备的多种特点使其成为当前高层建筑工程施工中较常用到的脚手架搭设方法。根据其受力特点,主要可以从悬挑承力结构的受力与外搭结构的受力两方面进行分析。通常来讲,外搭结构的搭设与常规脚手架搭设要求相同,而按照承力结构的受力特点的不同,可将悬挑式外脚手架分为以下三种:
2.1挑梁式
采用型钢挑梁作为向上搭设外脚手架的承力结构。其受力如同悬臂梁,在梁的根部承受较大的弯矩和剪力。为了确保承载力安全,型钢的规格往往较大,以采用工字钢或双槽钢做挑梁较为合适。挑梁锚同于混凝土楼板时,应注意外脚手架的安全性,可在架体高度一半处的节点上设置钢丝绳,吊拉于混凝土结构的边缘构件进行卸载。
2.2挑撑式
采用型钢挑梁与斜撑杆构成的倒三角承载力结构(斜撑杆可采用普通钢管扣件搭设)来承担上部的外脚手架荷载,主要应用于剪力结构。当应用于框架结构时,三角架的布置可结合梁、柱位置或采取三角架的高度为一个楼层层高的方法,设计时应确保斜撑杆的压杆稳定性。悬挑的钢梁可直接预埋人混凝土边缘构件或固定于楼板。为防止压杆失稳。斜撑杆应增加具有双向约束的支点,可用扣件钢符搭设形成支点。
2.3挑拉式
采用型钢挑梁与斜拉杆构成的正三角承载力结构承担上部的外脚手架荷载。由于斜拉杆对比斜压杆而言没有压杆稳定性的问题,所以挑拉结构作为悬挑外脚手架的承载力具有较高的承载力,为推荐的悬挑脚手架主承载力结构形式。型钢挑梁的设置间距同外脚架立杆的柱距,挑梁与结构的连接一般设计成固接,也可设计成铰接。
3、悬挑脚手架的材料选用
由于悬挑式外脚手架的受力与普通脚手架的受力特点有着很大差异,为了施工安全能够得到保证,其搭设技术对材料的要求较高,一般来讲,悬挑式脚手架的材料最好选用双轴对称截面的型钢,且型钢必须要具备齐全的质量检测合格证明,对于存在质量却显得型钢严禁使用在脚手架搭设中;在采用拉索式悬挑脚手架的施工方式时,禁止采用有断丝、绳股断裂、磨损严重、扭结或压扁等存在问题的钢丝绳;对于螺栓连接件来讲,严禁使用磨损严重、有锈蚀和损坏的螺栓连接件;其他搭设材料,如扣件、安全网等材质,也必须要由技术人员进行检验,确定其符合悬挑式外脚手架搭设的技术要求时方可投入使用,禁止采用不满足受力需求的搭设材料,以保证施工人员的安全以及工程的顺利实施。
4、设置悬挑梁的注意事项
悬挑梁与建筑结构连接应采用水平形式,固定在建筑梁板混凝土结构上,水平锚固段应大于悬挑段的1.25倍,与建筑物连接可靠。悬挑梁和建筑物的固定可采用两道及以上预埋U型圆钢或螺栓扣环,两道预埋的扣环应设置在悬挑梁的端部。采用预埋U型圆钢扣环的,应在悬挑梁调整好位置后用铁楔从两不同方向楔紧,并固定。采用预埋U型螺栓扣环的,应在悬挑梁调整好位置后用铁质压板双螺母固定,螺栓丝口外露不应少于3扣。悬挑脚手架的拉索柔性材料仅作安全储备措施,不得作悬挑结构的受力构件。拉索的预埋U圆钢拉环宜预埋在建筑物梁底或梁侧。U型圆钢拉环预埋处的混凝土应达到拆模条件时方可悬拉拉索。预埋U型圆钢扣环、拉环埋入混凝土的锚固长度不应小于30d,并应焊接或绑扎在主筋上。
5、悬挑脚手架的搭设要求
由于悬挑式外脚手架的结构受力特点较为特殊,因此其搭设技术相对较为复杂一些,在搭设时需要经过精心设计和严格按照规范操作的搭设方能保证脚手架的安全性。通常来讲,在悬挑外脚手架的搭设中,需要注意到以下几点要求:
5.1悬挑式外脚手架在搭设时,每段的高度最好控制在18m以内,步距控制在1.8m以内,立杆之间竖向间距控制在1.5m以内,且要求在悬挑承力结构中所有的构件都必须要安全可靠,质量符合技术要求,与建筑主体的连接要确保稳固牢靠。
5.2悬挑脚手架的底层和建筑物的间隙必须封闭防护严密,以防坠物。与建筑主体结构的连接应采用刚性连墙件。连墙件间距水平方向不应大于6m,垂直方向不应大于4m。
5.3、悬挑脚手架在下列部位应采取加固措施:架体立面转角及一字形外架两端处;架体与塔吊、电梯、物料提升机、卸料平台等设备需要断开或开口处;其它特殊部位。
5.4、悬挑脚手架的其他搭设要求,按照落地式脚手架规定执行。
5.5在悬挑承力结构之上搭设的外脚手架的结构安全,包括脚手架的局部稳定与整体稳定,与结构连墙件拉结的间距符合要求等。
5.6分段悬挑搭设的外脚手架不宜超过25m(一般控制在6个楼层高度以内),以减少悬挑承载力结构向建筑结构的传力,保障建筑结构本身的安全。
5.7尽可能将传力进行分散,避免局部的受力破坏,以保证悬挑承载力架与结构连接的节点安全。
5.8在选用撑托结合悬挑承载力结构时,应采取措施确保斜于杆与斜压杆共同下作。
6、结束语
总之,在高层建筑工程施工中,采用悬挑式外脚手架的搭设方法不但能够很好的满足工程施工的需求且具备较高的经济性。但必须要在保证安全的前提下进行施工,这就需要设计人员根据实际施工现场和脚手架需求的不同,设计最优的搭设方案,并要求施工人员严格按照搭设方案进行脚手架搭设,不得随意减少钢管数量或改变搭设方法,确保悬挑式外脚手架的施工安全。
关键词:高层建筑 悬挑式 脚手架 受力分析
近年来,为了满足社会发展对于建筑的不同需求,我国的建筑业在不断提高建筑施工水平的情况下,进行了多项规模较大,施工复杂的大型高层建筑工程施工,并取得了良好的成就。在这些工程施工中,往往会因为施工面积范围限制或其他因素的限制,不能直接在地面搭设附着脚手架进行施工,为了顺利完成高层施工,悬挑式外脚手架的搭设方式就得到了极大的应用。采用悬挑式外脚手架不但能够解决上述问题,且其构造也较为简单、施工方便安全、节省大量钢材,是一项具有多种优点的新型脚手架搭设方式。
1、悬挑式外脚手架的概念和特点
悬挑式脚手架是指架体结构卸荷在附着于建筑结构的刚性悬挑梁(架)上的脚手架,用于建筑施工中的主体或装修工程的作业及其安全防护,每段搭设高度不得大于20m。悬挑架依附的建筑结构应是钢筋混凝土结构或钢结构,不得依附在砖混结构或石结构上。与建筑结构的固定方式应经设计计算确定,并经工程设计单位认可。
悬挑式外脚手架一般在工程施工中都是采用扣件相连和分段连接两种措施进行搭设和安装,在施工的过程中其经常会出现不守常规落地方式的外脚手架高度限制,具有着适应范围广,安全可靠程度高、可循环使用,节省钢材,对施工人员技术要求高、能进行全封闭的高层施工和施工便捷的特点和优势。
2、受力分析
悬挑式外脚手架的搭设方式具备的多种特点使其成为当前高层建筑工程施工中较常用到的脚手架搭设方法。根据其受力特点,主要可以从悬挑承力结构的受力与外搭结构的受力两方面进行分析。通常来讲,外搭结构的搭设与常规脚手架搭设要求相同,而按照承力结构的受力特点的不同,可将悬挑式外脚手架分为以下三种:
2.1挑梁式
采用型钢挑梁作为向上搭设外脚手架的承力结构。其受力如同悬臂梁,在梁的根部承受较大的弯矩和剪力。为了确保承载力安全,型钢的规格往往较大,以采用工字钢或双槽钢做挑梁较为合适。挑梁锚同于混凝土楼板时,应注意外脚手架的安全性,可在架体高度一半处的节点上设置钢丝绳,吊拉于混凝土结构的边缘构件进行卸载。
2.2挑撑式
采用型钢挑梁与斜撑杆构成的倒三角承载力结构(斜撑杆可采用普通钢管扣件搭设)来承担上部的外脚手架荷载,主要应用于剪力结构。当应用于框架结构时,三角架的布置可结合梁、柱位置或采取三角架的高度为一个楼层层高的方法,设计时应确保斜撑杆的压杆稳定性。悬挑的钢梁可直接预埋人混凝土边缘构件或固定于楼板。为防止压杆失稳。斜撑杆应增加具有双向约束的支点,可用扣件钢符搭设形成支点。
2.3挑拉式
采用型钢挑梁与斜拉杆构成的正三角承载力结构承担上部的外脚手架荷载。由于斜拉杆对比斜压杆而言没有压杆稳定性的问题,所以挑拉结构作为悬挑外脚手架的承载力具有较高的承载力,为推荐的悬挑脚手架主承载力结构形式。型钢挑梁的设置间距同外脚架立杆的柱距,挑梁与结构的连接一般设计成固接,也可设计成铰接。
3、悬挑脚手架的材料选用
由于悬挑式外脚手架的受力与普通脚手架的受力特点有着很大差异,为了施工安全能够得到保证,其搭设技术对材料的要求较高,一般来讲,悬挑式脚手架的材料最好选用双轴对称截面的型钢,且型钢必须要具备齐全的质量检测合格证明,对于存在质量却显得型钢严禁使用在脚手架搭设中;在采用拉索式悬挑脚手架的施工方式时,禁止采用有断丝、绳股断裂、磨损严重、扭结或压扁等存在问题的钢丝绳;对于螺栓连接件来讲,严禁使用磨损严重、有锈蚀和损坏的螺栓连接件;其他搭设材料,如扣件、安全网等材质,也必须要由技术人员进行检验,确定其符合悬挑式外脚手架搭设的技术要求时方可投入使用,禁止采用不满足受力需求的搭设材料,以保证施工人员的安全以及工程的顺利实施。
4、设置悬挑梁的注意事项
悬挑梁与建筑结构连接应采用水平形式,固定在建筑梁板混凝土结构上,水平锚固段应大于悬挑段的1.25倍,与建筑物连接可靠。悬挑梁和建筑物的固定可采用两道及以上预埋U型圆钢或螺栓扣环,两道预埋的扣环应设置在悬挑梁的端部。采用预埋U型圆钢扣环的,应在悬挑梁调整好位置后用铁楔从两不同方向楔紧,并固定。采用预埋U型螺栓扣环的,应在悬挑梁调整好位置后用铁质压板双螺母固定,螺栓丝口外露不应少于3扣。悬挑脚手架的拉索柔性材料仅作安全储备措施,不得作悬挑结构的受力构件。拉索的预埋U圆钢拉环宜预埋在建筑物梁底或梁侧。U型圆钢拉环预埋处的混凝土应达到拆模条件时方可悬拉拉索。预埋U型圆钢扣环、拉环埋入混凝土的锚固长度不应小于30d,并应焊接或绑扎在主筋上。
5、悬挑脚手架的搭设要求
由于悬挑式外脚手架的结构受力特点较为特殊,因此其搭设技术相对较为复杂一些,在搭设时需要经过精心设计和严格按照规范操作的搭设方能保证脚手架的安全性。通常来讲,在悬挑外脚手架的搭设中,需要注意到以下几点要求:
5.1悬挑式外脚手架在搭设时,每段的高度最好控制在18m以内,步距控制在1.8m以内,立杆之间竖向间距控制在1.5m以内,且要求在悬挑承力结构中所有的构件都必须要安全可靠,质量符合技术要求,与建筑主体的连接要确保稳固牢靠。
5.2悬挑脚手架的底层和建筑物的间隙必须封闭防护严密,以防坠物。与建筑主体结构的连接应采用刚性连墙件。连墙件间距水平方向不应大于6m,垂直方向不应大于4m。
5.3、悬挑脚手架在下列部位应采取加固措施:架体立面转角及一字形外架两端处;架体与塔吊、电梯、物料提升机、卸料平台等设备需要断开或开口处;其它特殊部位。
5.4、悬挑脚手架的其他搭设要求,按照落地式脚手架规定执行。
5.5在悬挑承力结构之上搭设的外脚手架的结构安全,包括脚手架的局部稳定与整体稳定,与结构连墙件拉结的间距符合要求等。
5.6分段悬挑搭设的外脚手架不宜超过25m(一般控制在6个楼层高度以内),以减少悬挑承载力结构向建筑结构的传力,保障建筑结构本身的安全。
5.7尽可能将传力进行分散,避免局部的受力破坏,以保证悬挑承载力架与结构连接的节点安全。
5.8在选用撑托结合悬挑承载力结构时,应采取措施确保斜于杆与斜压杆共同下作。
6、结束语
总之,在高层建筑工程施工中,采用悬挑式外脚手架的搭设方法不但能够很好的满足工程施工的需求且具备较高的经济性。但必须要在保证安全的前提下进行施工,这就需要设计人员根据实际施工现场和脚手架需求的不同,设计最优的搭设方案,并要求施工人员严格按照搭设方案进行脚手架搭设,不得随意减少钢管数量或改变搭设方法,确保悬挑式外脚手架的施工安全。