科技风2017年8月上
高志林
D O I：10.19392/jki.1671-7341.201715131
4机械化工_________________________
乔振斌
北京铁路局石家庄建筑段河北石家庄050000
摘要：以北京通州高层铁路住宅楼型钢悬挑脚手架为例，对工字钢悬挑梁抗弯强度、挠度、稳定性及锚固拉环计算过程进行 阐述，运用现行规范，计算验证悬挑工字钢的选用是否符合要求。
黑海番鸭关键词！悬挑脚手架；工字钢悬挑梁；抗弯强度；挠度；稳定性；锚固拉环
随着城市化进程明显加快，全国各地高层建筑拔地而起，施工中大量采用悬挑脚手架，一些脚手架垮塌事件也屡屡发 生。在实际施工过程中，施工单位对脚手架的理论计算往往重 视程度不够，凭经验做法的惯性思维缺乏科学依据，易埋下安 全隐患。本文以北京通州区一处28层住宅施工中采用的型钢 悬挑脚
手架为例，对其中关键构件悬挑工字钢及锚固拉环按照 规范标准进行计算，同时探索采用活荷载极限值对工字钢各项 性能影响。
1参数信息
1)脚手架参数。双排脚手架搭设高度为19.95m，采用单 立杆，立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为0.9m，步距为1.5m；内排架距结构％.3s；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆为 2根；脚手架采用048.3 k3.6钢管，横杆与立杆连接方式为单 扣件；连墙件布置采取两步三跨，竖向间距3m，水平间距4. 5m，单扣件连接；采用木脚手板和木脚手板挡板，按铺设3层计算。
2)活荷载参数。采用结构脚手架施工活荷载3.0kN/m2，考虑2 层同时使用。根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规 范》JGJ130-2011及北京市地方标准《钢管脚手架、模板支架安 全选用技术规程》D B11/T583-2015的要求，总作业层活荷载标 准值'5kN/m2，本例取极限值5kN/m2计算。3)风荷载参数。本工程地处北京市通州区，基本风压0.45kN/m2，高度变化系 数3，计算连墙件时取0. 92，计算立杆稳定性时取0. 74，风荷 载体型系数3为0.7。4)静荷载参数。每米立杆承受结构自 重荷载标准值0. 1444 kN/m2，脚手板自重标准值0. 35 kN/m2，安全设施与安全网自重标准值0.01kN/m2。5 )水平悬挑支撑 梁。米用3.5m长18号工字钢，悬挑长度1.5m，锚固长度2m，锚固压环钢筋020，楼板为C30混凝土。
2脚手架立杆荷载计算
每米立杆承受的结构自重标准值为0. 1444 kN/m。N g _ [0.1444 + (0.9 x2/2) X0.033/1.5] X19.95 =3.276k N。
木脚手板自重标准值为0. 35 kN/m2。N g2 _ 0. 35 x3 x 1.5 x(0.9 +0.4)/2 = 1.024k N。
挡脚手板自重标准值:N g3 _ 0.17 x3 x1.5 =0.765k N。
吊挂的安全设施荷载，包括安全网（0.01 kN/m2): N g4 = 0.01 x1.5 x19.95 =0.299k N。1500m m，/=2000 m m，61 =400 m m，m2 =1300 m m；工字钢截面 惯性矩I = 1660 c m4，截面模量\ = 185 c m3，自重荷载（= 24. 143kg/m x 9.8/1000 = 0. 2366k N/m。计算得出= 32. 54k N，,R = -9.473 k N。
3.2支座弯矩计算
3.3抗弯强度计算
强度应满足：最大应力％ =M A/\'[%]，％= 19242000/ 185000 = 104. 011N/m m2 <205. 0 N/m m2，满足要求。
3.4最大挠度计算
• (>( -1 + 45+35) + ?m C(2+35)(m - m1)f?m C(2 + 352)(m- m2)
弹性模量！为2.06 x105?/m m2，计算得A>8. 935m m。按照 JGJ130-2011表5.1.8要求，悬挑型钢容许挠度[< 为;^>，/为悬伸
长度的2倍，[< =15°200><2= 12m m。A>)[<，满足要求。
3.5钢梁的整体稳定性计算
计算公式％ W。其中，+为整体稳定性系数，按《钢结构设计规范》G B50017-2003选用。经计算得到最大应力：％"" 111.84 N/m m2 < [f] =215 N/m m2，满足要求。
3.6将工字钢悬挑梁锚固在主体结构上的U形钢筋拉环 强度计算
采用2道U形钢筋拉环，应力值
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-----310 -----= 25. 89N/m m2，按 JGJ130-2011 第3. 1416 x (學）x2 x2
静荷载标准值:N g = N g1f N g2 + N g3 + N g4 =5.364k N。
活荷载标准值:N Q = 5 x0.9 x1.5/2 = 3.375k N。
立杆的轴向压力设计值为:N = 1.2 N g +1.4N Q =6.437 f 4.725 =11.162k N。
3水平悬挑型工字钢抗弯强度及挠度计算
图1计算简图
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3.1支座反力计算
,"?(2 + 52 + 5)+ 營(1 + 5)2，," - ?(52 + 5)+普（1 $5)2。其中5 "于，5"m1，^"m2。本工程 m=5.6.7规定，当型钢悬挑梁锚固段压点处采用2个及以上U形 钢筋拉环时，其钢筋拉环的承载力应乘以0. 85的折减系数：/> =0.85 x50 =42.5 N/m m2, ％ )/>，满足要求。
由以上计算结果可以看出，使用中活荷载达到极限值时，对悬挑工字钢挠度变形影响较大，即将达到容许挠度值，因此，在悬挑脚手架使用过程中应严格控制违规堆载，及时清理架体 上的杂物，确保脚手架安全。
参考文献：
&1]JGJ130-2011，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规 范[S].
[2]D B11/T583-2015，钢管脚手架、模板支架安全选用技 术规程[:].
[3 ]G B50009-2012，建筑结构荷载规范[:].
[4 ]G B50017-2003，钢结构设计规范[:].
[5]建筑施工手册（第五版）编委会，建筑施工手册（第五 版）[Z].北京：中国建筑工业出版社，2012.
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