為滿足結(jié)構(gòu)施工和外裝飾施工的需要,高層建筑施工時都需要搭設(shè)外腳手架。目前,在我國的高層建筑結(jié)構(gòu)施工中,分段懸挑搭設(shè)的扣件式鋼管腳手架應(yīng)用得非常普遍,由于其荷載傳遞路線特殊,技術(shù)要求復(fù)雜,對人員安全、施工質(zhì)量、施工速度和工程成本以及鄰近建筑物和場地都有著重大的影響,因此對其懸挑結(jié)構(gòu)的選型、腳手架的設(shè)計計算、構(gòu)造與搭拆施工及使用管理都有著嚴(yán)格的要求。
一.懸挑結(jié)構(gòu)的選型
懸挑式腳手架的全部荷載都最終通過懸挑結(jié)構(gòu)傳遞給建筑結(jié)構(gòu),因此,懸挑式腳手架的關(guān)鍵是懸挑結(jié)構(gòu),它必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,并能與建筑結(jié)構(gòu)可靠連接,以將腳手架的荷載安全地傳遞給建筑結(jié)構(gòu)。
按懸挑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造形式不同,可分為斜拉式和下?lián)问絻深?。斜拉式是在由建筑結(jié)構(gòu)伸出的型鋼挑梁端部加鋼絲繩斜拉,鋼絲繩另一端固定到預(yù)埋在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的吊環(huán)上;下?lián)问绞窃谔袅憾瞬肯旅婕右恍睏U支撐。
兩類懸挑結(jié)構(gòu)在實際工程中都有廣泛的應(yīng)用,但從受力及使用上各有特點:斜拉式懸挑結(jié)構(gòu)的承載能力由受拉鋼絲繩控制的,而下?lián)问綉姨艚Y(jié)構(gòu)的承載能力由下?lián)螚U的受壓穩(wěn)定性控制,故在挑梁所耗用的材料以及制作、安拆的用工方面,斜拉式都低于下?lián)问?,即受力形式更合理,能充分發(fā)揮組成懸挑結(jié)構(gòu)的材料自身的性能;但在使用上,斜拉式不如下?lián)问椒奖恪?/p>
二.腳手架的設(shè)計計算
懸挑式腳手架的計算包括腳手架架體的計算和懸挑結(jié)構(gòu)的計算兩部分。
1.腳手架計算要考慮的荷載
恒荷載:腳手架結(jié)構(gòu)自重,包括立桿、縱向水平桿、橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件等的自重;構(gòu)、配件自重,包括腳手板、欄桿、擋腳板、安全網(wǎng)等防護(hù)設(shè)施的自重。
活荷載:施工荷載,包括作業(yè)層上的人員、器具和材料等的自重;風(fēng)荷載。
2、腳手架架體的計算內(nèi)容
包括縱向、橫向水平桿等受彎構(gòu)件的強(qiáng)度和連接扣件的抗滑承載力計算;立桿的穩(wěn)定性計算;連墻件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度的計算;架體中受彎構(gòu)件的變形驗算等。
3.懸挑結(jié)構(gòu)的計算內(nèi)容
根據(jù)懸挑式腳手架的荷載傳遞規(guī)律,懸挑結(jié)構(gòu)的計算應(yīng)包括:型鋼底梁的計算(包括抗彎強(qiáng)度計算、抗剪強(qiáng)度計算、局部承壓強(qiáng)度計算、整體穩(wěn)定性驗算和撓度計算);斜拉索的抗拉強(qiáng)度計算或下?lián)螚U的強(qiáng)度、穩(wěn)定性計算。
4、懸挑結(jié)構(gòu)與建筑結(jié)構(gòu)的連接計算
根據(jù)懸挑結(jié)構(gòu)與建筑結(jié)構(gòu)連接具體方式的不同,可能包括建筑結(jié)構(gòu)混凝土的局部抗壓驗算;吊環(huán)的強(qiáng)度計算;螺栓或焊縫的抗拉、抗剪計算等。
總之,懸挑式腳手架的設(shè)計計算內(nèi)容龐雜,涉及到力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等多門學(xué)科的內(nèi)容,具體計算時必須根據(jù)腳手架的荷載傳遞特征進(jìn)行仔細(xì)的分析,進(jìn)而確定需要計算的內(nèi)容和計算方法,確保萬無一失。