悬挑脚手架

一、关于悬挑脚手架的结构形式：

1、型钢悬挑脚手结构形式一般有悬臂梁式、斜拉式、斜撑式及复合式几种（见图），

当型钢悬挑结构构件的间距与脚手架立杆的纵向间距不相等时，可沿脚手架立杆底部设置纵向钢梁。

悬臂梁式斜拉式斜撑式

2、型钢悬挑脚手架的主要特点：

（1）悬臂梁式结构：优点是构造简单、搭设方便，悬挑型钢仅受竖向作用力，不必考虑其水平方向约束，缺点是型钢较长、用钢量大、成本高。

（2）斜拉式结构：优点是造价较低，缺点是钢丝绳特性决定其存在一定缺陷（将在下面讨论），设置斜拉杆后对脚手架施工作业会造成一定影响。

（3）斜撑式结构：优点是能承受较大外荷载，缺点是用钢量较大，竖向荷载经三角形支架传递，在支座位置产生水平作用力，需要额外施加水平约束。

综合上述各种型钢悬挑结构优缺点，悬臂梁式结构构造简单、受力明确，设计时一般应首先考虑采用悬臂梁式结构，在一些特殊部位，如阳角处、悬臂端长度较大位置等可在悬臂梁下加设型钢支撑，提高悬挑结构支撑单元的稳定性，不宜采用钢丝绳等柔性材料作为受拉构件。

二、关于斜拉钢丝绳

斜拉杆一般采用钢丝绳，斜拉钢丝绳主要存在以下缺点：

偏心问题。由于构造原因，钢丝绳受力后拉结点往往偏于型钢的一侧，脚手架立杆一般设置在型钢截面中心，两者存在一定偏心距，使构件产生扭

转。

?固接端断丝问题。钢丝绳直径一般为12～18mm，实际安装时，固接端钢丝绳弯曲半径往往设置过小，钢丝绳受力后在固接端处容易出现过多断丝。?受力不均衡。因钢丝绳固接端的屈曲余量、钢丝绳的伸长率、锚固位置和锚环变形等因素，即使采用调紧装置，也难以保证各根钢丝绳都能按照设计意图均衡受力。

?钢丝绳的伸长率大。在承受相同荷载的情况下，钢丝绳的伸长率远远大于悬挑型钢的变形，当钢丝绳达到设计抗力时，悬挑脚手架早已进入不安全状态。?钢丝绳是一种柔性材料，不能抵御台风、龙卷风等产生的上翻流作用。

?钢丝绳必须在上一层楼面（锚固部位）结构混凝土强度达到要求时才能设置，将出现脚手架搭设滞后的问题。

因此，不宜采用钢丝绳作为斜拉杆件。

三、关于悬挑构件的截面选型

脚手架搭设时，立杆一般设置在型钢上翼缘宽度中部，常见的型钢截面形式有槽形和工字形两种。

工字形截面双轴对称，立杆位置和中性轴重合，受力合理。

槽形截面立杆作用于截面宽度中心，与中性轴存在一定偏心距，构件成为弯扭构件，而在脚手架方案设计中一般均未考虑扭矩的影响，同时由于立杆位置在截面开口方向，翼缘在集中力作用下，易产生横向弯曲变形。

因此，在悬挑构件截面选型时，应尽量选用双轴对称截面（如工字形、口形）；当受条件限制，不得不使用非对称截面时，应在立杆位置增设加强肋，改善构件的受力性能。

四、关于立杆与悬挑构件的连接

脚手架立杆与型钢悬挑结构的可靠连接是保证架体安全的重要措施之一。

目前常见的做法是，在悬挑构件上焊接Φ25左右的短钢筋作为定位件，固定立杆的平面位置。这种做法主要存在两个问题：一是Φ25短钢筋与立杆钢管之间存在16mm左右的间隙，存在立杆偏移的可能；二是只能控制立杆的平面位置，没有抵抗上翻流作用的能力。

所以，建议定位件外径应在35mm左右为宜，并在脚手架立杆底部增设竖向约束，抵御风荷载的上翻流作用。

五、关于型钢悬挑构件与建筑物主体结构的连接

悬挑脚手架通过型钢悬挑构件附着在建筑物主体结构上，型钢悬挑构件与主体结构之间常见的连接方法有螺栓连接法、预埋锚筋法、预埋铁件法等，我单位主要采用预埋锚筋法。

1、预埋锚筋法。

采用木楔打紧钢筋环与型钢之间间隙，方法简单，具有一定的紧固力，但木材抗压强度较低，受力后会产生较大变形，且木楔容易被工人取下；采用加焊门形钢筋压住型钢构件，工序较多，且焊接是立焊，焊接质量难以得到保证；采用锚筋后弯焊接，方法简单，有一定紧固力，焊接为水平搭接焊，可靠性比加焊门形钢筋稍高。预埋锚筋法的共同缺点是锚筋不能再回收利用。

六、关于悬挑脚手架连墙件

脚手架的架体宽度（横距）远小于架体高度和长度，自身稳定性很差，必须依靠连墙件保持架体稳定和传递风荷载作用力。悬挑脚手架一般用于高层建筑，风荷载从低到高变化较大，很多项目中连墙件间距在整个建筑全高内均相同，经济性比较差。

建议不同悬挑段连墙件间距应分别进行设计计算，为便于施工和管理，同一悬挑段内连墙件间距应保持一致。一般情况下，高度＜40米的悬挑脚手架连墙件间距应不大于二步三跨，高度≥40米的脚手架连墙件间距应不大于二步二跨，对于离地高度≥40米的脚手架连墙件除应考虑承受水平风荷载的作用外，还应考虑抵抗风上翻流的作用。

七、关于悬挑构件的重复利用问题

悬挑脚手架设计，除应考虑安全性以外，还应考虑经济性，通过标准化设计，使悬挑支撑构件成为一种“工具”，实现安全性和经济性的统一是可能的。

首先应克服“临时”观念，从悬挑结构形式、节点构造等方面，按照“工具”这一概念进行精心设计和制作，使悬挑构件成为通用性强、拆装方便、安全可靠的工具式装备，提高悬挑脚手架的利用率，降低使用成本，同时构件经过多次重复使用后，应适当降低脚手架悬挑高度、减少使用荷载，确保悬挑脚手架的使用安全。

八、关于荷载

作用于悬挑脚手架的荷载可分为永久荷载和可变荷载。

永久荷载包括：脚手架架体结构自重、构配件（脚手板、挡脚板、栏杆、安全网等）自重和悬挑结构自重三部分。

可变荷载包括：施工荷载和风荷载等。

荷载取值一般按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130）取用，笔者认为：悬挑结构比较敏感，荷载取值的大小直接关系到结构的安全性和方案的经济性，当实际情况与规范出入较大时，应进行必要的调整。

九、关于结构重要性系数

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068按结构破坏后可能产生的后果，将建筑结构的安全等级分为三级，1级破坏后果很严重，2级破坏后果严重，3级破坏后果不严重。

悬挑脚手架虽为临时结构，但根据所处的地理位置不同，其破坏后产生的后果（人身安全及社会影响）是不同的，人流密集区域、闹市区、繁华地段沿街建筑悬挑脚手架的结构重要性系数应高于空旷地区，建议前者的脚手架重要性系数应取1.1，后者脚手架重要性可取1.0。

十、关于与悬挑脚手架有关的主体结构承载力问题

悬挑脚手架是以建筑物主体结构为支承的，在悬挑脚手架的作用下，主体结构是否会产生过大的变形、出现裂缝、承载力不足等，是悬挑脚手架设计中必须考虑的问题，必要时应请原结构设计单位复核。

建筑物的悬挑构件等敏感构件，不宜用作悬挑脚手架的支承，可采用挑梁加斜撑的方法加以解决。在实际工程中，大部分悬挑脚手架设计方案均未对上述问题进行复核。