朱尚軍 （安徽省第二建筑工程有限公司，安徽 合肥 230031）

1 工程概況

某項目3#樓，共18層，剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積6848m2，建筑高度53.4m，縱橫軸距42.2m×12.5m。3 層以上擬采用可調(diào)斜拉工字鋼懸挑花籃盤扣式腳手架，每段懸挑架體高度為17.7m，懸挑支撐梁采用16#工字鋼。

2 工藝設(shè)計參數(shù)與技術(shù)要求

2.1 技術(shù)參數(shù)

腳手架設(shè)計技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 腳手架技術(shù)參數(shù)

2.2 構(gòu)造原理

該腳手架由立桿、水平桿、斜拉桿、可調(diào)底座、盤扣節(jié)點組成。采用水平桿和斜桿端頭的鑄鋼接頭上的自鎖式楔形銷，插入立桿上按500mm 模數(shù)分布的花盤上的孔，用榔頭由上至下垂直擊打銷子，銷子的自鎖部位與花盤上的孔型配合鎖死，如圖1。

圖1 腳手架構(gòu)造原理圖

2.3 施工工藝流程

安裝懸挑工字鋼梁→放線定位→放置可調(diào)底座→在可調(diào)底座上放置標準基座→在標準基座上安裝掃地水平桿→用水平尺校正水平和垂直→用鋼卷尺校正立桿對角線保證架體方正→安裝二步及以上立桿和水平桿→安裝斜桿→安裝連墻件→滿鋪腳手板→直至封頂安裝端水平桿和斜桿→檢查驗收。施工工藝流程如圖2所示。

圖2 施工工藝流程圖

2.4 注意事項

選擇規(guī)模大、正規(guī)化的盤扣式腳手架廠家，架體質(zhì)量有保障。

選擇盤扣式腳手架時要注意腳手架管是否存在彎曲的現(xiàn)象、斷口處是否存在毛刺等問題，檢查腳手架的鋼管與圓盤等壁厚是否滿足標準。

腳手架施工過程中要嚴格按照盤扣式腳手架施工流程和規(guī)范進行。嚴禁超出腳手架載荷范圍使用，同時施工人員要按照相關(guān)規(guī)定做好安全防護措施；嚴禁在施工平臺上追逐等；嚴禁在大風、雷雨等極端天氣下施工。

盤扣式腳手架在進行拆卸時，要先進行整體統(tǒng)一規(guī)劃，拆卸時要按照與搭建時相反的順序進行，同時施工人員要注意輕拿輕放，嚴禁直接拋擲，拆卸下來的部件要碼放整齊。

特殊部位注意事項：陽臺部位支模立桿保留三層不拆除，對鋼拉桿荷載起回頂卸荷作用；飄窗部位鋼拉桿必須拉在結(jié)構(gòu)框架梁上，不得拉在懸挑板上。

3 腳手架驗收

檢查原材料的出廠合格證，復(fù)試檢測報告等技術(shù)資料與現(xiàn)場實際使用的材料是否一致。

現(xiàn)場實際搭設(shè)與專家論證后搭設(shè)方案是否一致。

腳手架使用時，應(yīng)分隨工程階段組織有關(guān)人員對腳手架、鋼梁等進行階段性檢查及定期檢查。

腳手架驗收合格并懸挑腳手架驗收合格證后方可投入使用。

4 設(shè)計驗算

4.1 荷載設(shè)計

腳手架荷載設(shè)計如表2所示。

4.2 橫向橫桿驗算

橫向橫桿驗算參數(shù)如表3所示。

表3 橫向橫桿參數(shù)表

橫向桿件使用極限承載力狀態(tài)：

q=1.3×（m2+Gkjb×la）+1.5×Qkjj×la=1.3×（0.033+0.10×1.500）+1.5×3.0×1.500=6.988kN/m。

正常使用極限狀態(tài)：

q'=（m2+Gkjb×la）+Qkjj×la=（0.033+0.10×1.500）+3×1.5=4.683kN/m。

計算簡圖如圖3所示。

圖3 橫向橫桿計算簡圖

①驗算抗彎性能

Mmax=qlb2/8=6.99×1.0×0.92/8

=0.71kN·m，

σ=γ0Mmax/W=1×0.708×106/4490

=157.578N/mm2≤[f]/γR=205/1

=205N/mm2，

抗彎驗算結(jié)果滿足要求。

②驗算撓度

νmax=5q'lb4（/384EI）

=5×4.683×9004/（384×206000×107800）=1.802mm≤[ν]＝min[lb/150，10]=min[900/150，10]=6mm，

撓度驗算結(jié)果滿足要求。

③驗算支座反力

使用極限承載力狀態(tài)：

R=6.99×0.900/2=3.15kN。

④盤扣節(jié)點連接盤的抗剪承載力驗算

FR=γ0R1=1×3.145=3.145kN≤[Qb]/γR=40/1=40kN，

盤扣節(jié)點連接盤的抗剪承載力驗算結(jié)果滿足要求。

4.3 荷載計算

荷載計算參數(shù)如表4所示。

表4 荷載計算參數(shù)表

4.3.1 每根單立桿的靜荷載計算

①立桿標準值NG1k

a.立桿的自重標準值NG1k1

立桿1=Hs1×m1=17.7×0.033

=0.584kN；

立桿2=Hs2×m1=17.7×0.033

=0.584kN。

b.縱向橫桿的自重標準值NG1k2

立桿1：

步數(shù)n1=[（Hs1-h1-h2）/h]取整

=[（17.7-1-0.25）/2]取整=8；

NG1k2=m2×la×（n1+1）

=0.033×1.5×（8+1）=0.446kN。

立桿2：

步數(shù)n2=[（Hs2-h1-h2）/h]取整

=[（17.7-1-0.25）/2]取整=8；

NG1k2=m2×la×（n2+1）=0.033×1.5×（8+1）=0.446kN。

c.橫向橫桿的自重標準值NG1k3

立桿1:

NG1k3=（8+1）×0.033×0.900/2

=0.134kN。

立桿2:

NG1k3=（8+1）×0.033×0.900/2

=0.134kN。

d.外斜桿的自重標準值NG1k4

NG1k4=m4×（22+1.52）0.5×n2/2

=0.033×（22+1.52）0.5×8/2

=0.330kN。

e.立桿標準值NG1k總計

立桿1：

NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3=0.584+0.446+0.134=1.163kN。

立桿2：

NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k4=0.584+0.446+0.134+0.33=1.493kN。

②鋼笆腳手板、擋腳板、密目安全網(wǎng)自重標準值NG2k

a. 鋼笆腳手板的自重標準值（NG2k1），擋腳板2 步1 設(shè)，用1/2 表示，1/2表示腳手板2步1設(shè)。

立桿1：

NG2k1=（n1+1）×la×0.9×Gkjb×1/2/2

=（8+1）×1.500×0.9×0.100×1/2/2

=0.304kN。

立桿2：

NG2k1=（n2+1）×la×0.9×Gkjb×1/2/2

=（8+1）×1.500×0.9×0.100×1/2/2

=0.304kN。

b.擋腳板的自重標準值（NG2k2），擋腳板2 步1 設(shè)，用1/2 表示，1/2 表示擋腳板2步1設(shè)。

立桿2：

NG2k2=（n2+1）×la×Gkdb×1/2

=（8+1）×1.500×0.17×1/2

=1.148kN。

c.密目安全網(wǎng)的自重標準值（NG2k1）

立桿2：

NG2k3=Gkmw×la×H

=0.01×1.500×17.7=0.266kN。

d.構(gòu)配件自重標準值NG2k總計

立桿1：

NG2k=NG2k1=0.304kN。

立桿2：

NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3

=0.304+1.148+0.27=1.720kN。

4.3.2 計算立桿施工活荷載

立桿1：

NQ1k=la×0.9×（njj×Qkj）j/2

=1.500×0.9×（1×3）/2=2.025kN。

立桿2：

NQ1k=la×0.9×（njj×Qkj）j/2

=1.500×0.9×（1×3）/2=2.025kN。

4.3.3 計算單立桿軸向力

立桿1：

N1=1.3×（NG1k+NG2）k+0.9×1.5NQ1k

=1.3×（1.163+0.304）+0.9×1.5×2.025=4.641kN。

立桿2：

N2=1.3×（NG1k+NG2）k+0.9×1.5NQ1k

=1.3×（1.493+1.717）+0.9×1.5×2.025=6.907kN。

立桿最大軸力設(shè)計值N=max（N1,N2）=max（4.641,6.907）=6.907kN。

4.4 立桿穩(wěn)定性驗算

立桿穩(wěn)定性驗算參數(shù)如表5所示。

表5 立桿穩(wěn)定性驗算參數(shù)表

①立桿長細比驗算

l0=μ×h=1.45×2=2.9m；長細比λ=l0/i=2.9×1000/15.9=182.39≤210；查表得，φ=0.158，立桿長細比驗算結(jié)果滿足要求。

②立桿穩(wěn)定性驗算

Mw=0.9×1.5ωklah2/10=0.9×1.5×0.295×1.50×2.002/10=0.239kN·m；

外立桿的軸心壓力標準值N'=（NG1k+NG2k）+NQ1k=（1.493+1.717）+2.025=5.235kN

外立桿的軸心壓力設(shè)計值N=1.3×（NG1k+NG2）k+0.9×1.5NQ1k=1.3×（1.493+1.717）+0.9×1.5×2.025=6.907kN；

σ=γ0[N（/φA）+Mw/W]=1×[6906.75（/0.158×424.00）+0.239×106/4490] =156.316N/mm2≤ [f]/γR=300/1=300N/mm2；

立桿長細比驗算結(jié)果滿足要求。

4.5 連墻件承載力驗算

連墻件承載力驗算參數(shù)如表6 所示。

表6 連墻件承載力驗算參數(shù)表

Nlw=1.5×ωk×Ll×Hl=1.5ωk2h2la

=1.5×0.295×2×2×2×1.5=5.31kN。

長細比λ=l0/i=600/15.9=37.736，依據(jù)《建筑施工盤扣式鋼管腳手架安全技術(shù)標準》（JGJ/T 231-2021）表C 可查得，φ=0.896，腳手架平面變形所產(chǎn)生的軸向力N0取3kN。

（Nlw+N0）（/φAc）=（5.31+3）×103/（0.896×424） =21.874N/mm2≤ [f]/γR=205/1=205N/mm2，連墻件承載力驗算結(jié)果滿足要求。

扣件抗滑承載力驗算：

Nlw+N0=5.31+3=8.31kN≤0.85×12=10.2kN，扣件抗滑承載力驗算結(jié)果滿足要求。

4.6 型鋼主梁驗算

型鋼主梁相關(guān)設(shè)計參數(shù)如表7 所示。

表7 型鋼主梁相關(guān)設(shè)計參數(shù)表

荷載標準值：

q'=gk=0.205=0.205kN/m。

第1排：

F'1=F1'/nz=3.492/1=3.492kN。

第2排：

F'2=F2'/nz=5.235/1=5.235kN。

荷載設(shè)計值：q=1.3×gk=1.3×0.205=0.267kN/m。

第1排：

F1=F1/nz=4.641/1=4.641kN。

第2排：

F2=F2/nz=6.907/1=6.907kN。

型鋼主梁計算簡圖如圖4所示。

圖4 型鋼主梁計算簡圖

4.6.1 強度驗算

型鋼主梁彎矩圖如圖5所示。

圖5 型鋼主梁彎矩圖（單位：kN·m）

σmax=γ0Mmax/W=1×0.736×106/141000=5.217N/mm2≤[f]/γR=215/1=215N/mm2，型鋼主梁強度驗算結(jié)果符合要求。

4.6.2 抗剪驗算

型鋼主梁剪力圖如圖6所示。

圖6 型鋼主梁剪力圖（單位：kN）

τmax=γ0Qmax（/8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=1×7.067×1000× [88×1602-（88-6）×140.22]（/8×11300000×6）=8.352N/mm2≤[τ]/γR=125/1=125N/mm2，型鋼主梁抗剪驗算結(jié)果符合要求。

4.6.3 撓度驗算

型鋼主梁變形圖如圖7所示。

圖7 型鋼主梁變形圖（單位：mm）

νmax=0.038mm≤[ν] =l/250=1150/250=4.6mm，型鋼主梁撓度驗算結(jié)果符合要求。

5 結(jié)語

新型花籃盤扣式腳手架以其功能性齊全、安全性能好、使用壽命長、使用空間大等優(yōu)點，已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)鋼管扣件式腳手架，建筑市場正在推廣使用，本文旨在指導(dǎo)架體搭設(shè)過程中的受力設(shè)計驗算，以確保架體自身的安全可靠，為企業(yè)增資增效。