工字钢悬挑脚手架的设计与应用.doc

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1、工字钢悬挑钢管脚手架的设计与应用陈宝书刘新明俞敏翔（南通市第四建筑安装工程有限公司南通）摘要：上海华敏世纪广场办公楼为钢筋砼框筒结构，由2幢31层组成，高111.75m，办公楼四周均为框架柱边再向外悬挑梁板3～5m，结构特殊，主体结构和装饰施工采用在工字钢悬挑梁上搭设扣件钢管脚手架。本文介绍了设计与应用情况。关键词：工字钢悬挑梁扣件钢管脚手架设计与应用1．概况1.1工程概况华敏世纪广场办公楼为钢筋砼框筒结构，结构复杂，办公楼四周均为框架柱边再向外悬挑梁板3～5m。本工程建筑面积15.1万㎡，其中地下部分建筑面积2万㎡。地下室部

2、分为一个整体，地下两层，地上由对称布置的2幢31层组成。屋顶高108.55m，局部总高度111.75m。底层层高为5.0m，二、三层为4.0m，四层至二十八层层高均为3.45m，屋顶一、二、三层层高分别为3.30m、3.0m、3.0m，每幢标准层建筑面积2300㎡。1.2脚手架概况脚手架主要采用两种方法搭设，七层以下采用钢管双排落地脚手架，七层起采用I18工字钢悬挑梁扣件钢管脚手架,局部采用I25a工字钢悬挑梁。脚手架用φ48×3.5钢管及扣件搭设。立杆横距为1.05m，纵距为1.80m和1.50m，步距为1.80m，内立杆距

3、结构梁边0.4m，局部1.05m。脚手架立杆支承在工字钢制作的水平悬挑梁上，每悬挑脚手架搭设10步，即五个标准层3.45m×5=17.25m，施工层按2个作业层计，每层活载按3KN/m2计。1.3计算依据规范：建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001。钢结构设计规范GBJ17-88。建筑结构荷载规范GB50009-2001。2、荷载计算以立杆纵距1.80m为计算单位。2.1钢管（17.25×2+1.80×6×10+1.5×10）×0.0384=6.048KN2.2扣件0.0132×9×10=1.188KN2.

4、3竹笆脚手板1.05×1.8×10×0.10=1.89KN0.30×1.8×10×0.10=0.54KN2.4安全网17.25×1.8×0.01=0.3105KN2.5静载组合外立杆静载Nc1=（6.048+1.188+1.89）/2+0.3105=4.8735KN内立杆静载Nc2=（6.048+1.188+1.89）/2+0.54=5.103KN2.6施工荷载：外立杆：Nqk=2×1.8×1.05×3/2=5.67KN内立杆：Nqk=5.67+0.3×1.8×2×3=8.91KN2.7垂直荷载组合（设计值）：外立杆：N1S=

5、1.2×4.8735+1.4×5.67=13.7862KN内立杆：N2S=1.2×5.103+1.4×8.91=18.5976KN图2计算简图3、I18工字钢悬臂梁计算3.1I18工字钢：Wx=185cm3，Ix=1660cm4，自重q=0.241KN/m3.2最大弯矩：M=13.7862×1.45+18.5976×0.4+1.2×0.241×1.552/2=27.7764KN-m3.3根据钢结构设计规范，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定，I18工字钢悬臂梁长1.45m折算成简支梁，其跨长为L=2×1.45=2.90m，查表1

6、-3，并用插入法，求得ψb=1.37>0.6，改查附表1-2，ψb′=0.8402则悬挑梁弯曲应力为：σ=M/ψb′W=27.7764×106/0.8402×185×103=178.70NN/mm2<205N/mm2，安全。3.4挠度计算：f=N1SL13/3EI+N2Sa2（3L-a）/6EI=13786×14503(3×2.06×105×1660×104)+18598×4002(3×1450-400)/(6×2.06×105×1660×104)=4.67mm<1450/250=5.8mm，安全。3.5I18工字钢梁端锚筋计

7、算N3=M/L=27.7764/1.4=19.84KN锚筋选用钢筋φ16，AS=201mm2σ=19840/2×201=49.35N/mm2<50N/mm2，安全。4、I25a工字钢悬挑梁计算4.1本工程两端部10米跨普遍内收650，工字钢挑梁悬臂长度为1.45+0.65=2.1m，用I25a工字钢。I25a工字钢：q=38.08kg/mWx=401.4cm3Ix=5017cm4N1S=13.7862KNN2S=18.5976KN4.2最大弯矩及应力：M=13.7862×2.1+18.5976×1.05+1.2×0.381×2

8、.22/2=48.585KN-m弯曲应力：σ=M/ψb′Wx=49.585×106/0.775×401.4×103=159.4<205N/mm2，安全。4.3I25a工字钢梁端锚筋：N3=49.585/2=24.793KN选Φ18钢筋做锚筋，As=254mm2σ=24793/