悬挑脚手架钢丝绳卸荷规范要求是怎样卸荷吗

钢丝绳安全系数钢丝绳的最小破断拉力与全部工作载荷的比为安全系数.新钢丝绳的安全系数应能保证在正常的疲劳应力和磨损条件下,在工作寿命周期中钢丝绳能提供可靠的服务.在提升人员,贵重物品,要求使用寿命长,腐蚀性环境及难以进行频繁检查的环境中,应采用较大的安全系数.下表是选择安全系数的推荐值:应用场合建议的安全系数静态张拉钢丝绳和钢绞线3-4小型悬索桥的主缆绳3-3.5小型悬索桥的悬挂钢丝绳3.5-4架空索道承载绳3-4架空索道牵引绳5-6起重机等5-5.5抓斗吊机上的控制钢绳4-5挖掘机5水平牵引,连续牵引车4-5矿井提升,竖井和斜井最小5工业提升最小6桥式,门式,塔式,桅杆式吊车最小6电梯 载人最小12载物最小10热金属吊车最小8不旋转钢丝绳,18×7 类最小10

架体高度超过24米宜进行钢丝绳卸荷，内外立杆主节点都要设置，禁止用同一根钢丝绳同时啦在内外立杆节点上。钢丝绳竖向间距不超过15m，水平间距同立杆纵距。

脚手架是为了保证各施工过程顺利进行而搭设的工作平台。按搭设的位置分为外脚手架、里脚手架；按材料不同可分为木脚手架、竹脚手架、钢管脚手架；按构造形式分为立杆式脚手架、桥式脚手架、门式脚手架、悬吊式脚手架、挂式脚手架、挑式脚手架、爬式脚手架。

发展历程和趋势

上世纪80年代初，我国先后从国外引进门式脚手架、碗扣式脚手架等多种型式脚手架。门式脚手架在国内许多工程中也曾大量应用过，取得较好的效果，由于门式脚手架的产品质量问题，这种脚手架没有得到大量推广应用。

在国内又建了一批门式脚手架生产厂，其产品大部分是按外商来图加工。碗扣式脚手架是新型脚手架中推广应用最多的一种脚手架，但使用面还不广，只有部分地区和部分工程中应用。

90年代以来，国内一些企业引进国外技术，开发了多种新型脚手架，如插销式脚手架，CRAB模块脚手架、圆盘式脚手架、方塔式脚手架，以及各种类型的爬架。

至2013年，国内专业脚手架生产企业百余家，主要在无锡、广州、青岛等地。从技术上来讲，我国脚手架企业已具备加工生产各种新型脚手架的能力。但是国内市场还没有形成，施工企业对新型脚手架的认识还不足。

所有相关施工人员必须认真熟悉施工图纸和相关现场条件；施工前，技术部门应编制切实可行的外脚手架施工方案，并向施工工长进行方案交底；施工前，工长应向分包管理和操作人员进行详细的、可操作性的施工技术交底；为了保证外脚手架工程的顺利施工，必须保证足够的人员，相互配合，及时完成外脚手架的悬臂搭设，挂平网和外网，封闭底部，油漆防锈等相关工作。

卸载钢丝绳采用直径16毫米的优质钢丝绳，预埋吊环采用20HPB300钢筋。钢管、防护网等相关材料应符合规范和方案的要求。根据现场和施工进度，制定周密的材料进场计划，合理安排材料进场时间。所有材料进场后，做好检验工作，按有关规定进行抽样检验，绝对保证各种原材料的质量，防止不合格材料进入下道工序。各种材料堆放在塔吊工作半径内，直接吊装；材料堆放区的材料堆放应按规格和类型堆放整齐。相关预埋件已埋好，验收合格，相关资料已齐全；施工前做好交底工作。悬挑脚手架的搭设应遵循相关施工工艺和技术要点。

第n层结构施工→第n+1层结构施工(预埋抱箍、附加钢筋)→安装悬臂层钢梁、焊接抱箍、定位钢筋等。→安装顶撑和连梁→预埋第n+2层结构吊杆→安装卸载75%强度的钢丝绳→按照落地外脚手架的搭设方法搭设脚手架→封底落地架和悬挑架均采用双排外脚手架的方法，竖向间距750mm，竖向间距1500mm，外框内立杆距结构外轮廓线400mm，步距400mm，悬挑架采用18#工字钢，悬挑固定挡圈采用直径20 HPB300的钢筋制作。详见所附外框架构造详图，悬臂框架减载斜拉钢丝绳为16。(14#槽钢顶撑远离墙体大角度、大部位使用，附图)，锚固端与悬臂端长度比大于1.25(架体距结构装修外表面150mm，架体宽1050mm，外立杆距悬臂梁端部100mm)。

锚固端设置两个抱箍(直径为20的圆钢)，抱箍间距为200mm，最后一个抱箍与悬臂钢梁尾部的距离为200mm。在钢梁下，当剪力墙与逆梁相遇时，根据悬臂梁的位置在剪力墙或逆梁内预埋留洞盒，18#工字钢预留木盒尺寸为220×110。绳夹数量与钢丝绳公称直径相匹配，起重架用钢丝绳绳夹不少于3个，因为起重架用钢丝绳直径根据结构不小于14(一般为14)，小于18。但悬臂作业平台钢丝绳的计算公称直径一般大于18，因此绳夹不少于4个。并且可以根据直径查找最终实际绳夹数量；一般为钢丝绳公称直径的6~7倍；详见上图。绳夹的U型螺栓紧固在钢丝绳的尾部(即绳头侧)，夹座在工作段。所有绳夹应在同一方向，不得交错。

先算恒载2脚手板、悬挑于结构边上这一部分脚手板等受力2算得）：立杆、大横杆、恒叠加乘以分项系数）2算（因为是分内外排的），活载就好算了按照规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》或《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》取活荷载值、脚手板按照力学中简支梁的支座反力求出分别作用于内排和外排的重量。最后将求出的标准值乘以活、恒的分项系数得出设计值（这是活、小横杆按147、防护竹笆等都是外排架体受力的，二内排主要是147，当然还有其他的就看你们在搭设时所用的东西了，因为剪刀撑计算书都是在分内外排分别计算的、防护网，然后求出分别在内外排的值（和脚手板一样的算法），最好按照规范的计算项进行计算、踢脚板，这样就可以按照规范进行验算了。

荷载计算：

（1）垂直荷载的传递路线：

施工荷载→钢脚手板→小横杆→大横杆→通过扣件抗剪→立杆简易桁架→悬挑工字钢。

（2）荷载取值：

① 结构施工用脚手架施工活荷载标准值取为：qk=3.0KN/m2。

② 作用于外架的风荷载标准值：（见高层建筑施工手册公式4-4-1）

ω = 0.75β2μzμstwω0

其中，ω0——基本风压值，取0.50KN/m2

β2——风振系数，取1.0。

μz——风压高度变化系数，取1.72。

μstw——风压体型系数，查表得0.2496。

∴ ω = 0.75×1×1.72×0.2496×0.5 = 0.161(KN/m2)

③ 恒载

钢脚手板自重245 N/ m2

钢管自重3.82 kg/m

扣件自重9.8 N/个

（3）荷载分项系数的选择：

永久荷载的分项系数，采用1.20。

可变荷载的分项系数，采用1.40。

脚手架验算。

① 小横杆验算：

小横杆受力按简支梁计算，其上承受施工荷载，钢脚手板荷载，小横杆自重。同时，由悬挑架设计可知小横杆间距500。则荷载组合值为：

q = 1.2×(3.82×9.8×10-3+0.245×0.5)+1.4×3.0×0.5 = 2.36 KN/m

跨中弯矩为：M = —— ql2 = ——×2.36×1.052 = 0.33KNm

M 0.33×106

小横杆受弯应力为：б= — = ———— =64.96 N/mm2 <[б]=205N/mm2

W 5.08×103

符合要求。

1 1

其支座反力为：N = —— ql = ——×2.36×1.2 = 1.42KN

2 2

② 大横杆验算：

大横杆受力按三跨连续梁考虑，其上承受小横杆传来压力及自重。且大横杆间距为1.5m。

由小横杆传来压力产生的最大弯矩为：

M1 = 0.311×N×1.5 = 0.311×1.42×1.5 = 0.662KNm

由大横杆自重产生的最大弯矩为：

M2 = 0.117ql2 = 0.117×3.82×10-3 ×1.502 = 0.001KNm

M1+ M2 （0.662+0001）×106

则：б= ——— = ————————— = 130.52 N/mm2 <[б]=205N/mm2

W 5.08×103

符合要求。

③ 立杆验算：

立杆设计由稳定计算控制，脚手架的稳定计算必须计算其结构的整体稳定及单杆的局部稳定。

计算脚手架的整体稳定及单杆局部稳定时，其强度设计值应乘以相应的调整系数KHKA，其中KH为与脚手架的高度有关的调整系数，取

1 1

KH = ——— = ———— = 0.781；

1+ H 1+ 28

—— ——

100 100

KA为与立杆截面有关的调整系数，当脚手架内、外排立杆均采用单根钢管时，取KA = 0.85。

a. 整体稳定验算：

脚手架的整体稳定按轴心受力格构成压杆计算，当考虑风荷载时，需满足如下公式的要求：

N M

—— = ——— ≤ KAKH[б]

ΨA bA

其中，N——格构式压杆的轴心压力。由立杆纵距1.5m；外架步距1.8m，查《高层建筑施工手册》表4—4—4得脚手架自重产生的轴力NGK1=0.442KN。由立杆横距1.02m；立杆纵距1.5m；脚手架铺设层数六层，查《高层建筑施工手册》表4—4—5得脚手架附件及物品重产生的轴力NGK2=4.185KN。由立杆横距1.02m；立杆纵距1.5m；均布施工荷载3.0KN/m2，查《高层建筑施工手册》表4—4—6得一个纵距内的脚手架施工、荷载标准值产生的轴力NQK=6.30×2=12.60KN。则：N=1.2(n1NGK1+ NGK2)+ 1.4NQK

28

=1.2 × 〔—— × 0.442 + 4.185 〕+ 1.4×12.60 = 30.93KN

1.8

M——风荷载作用对格构成压杆产生的弯矩，为：

Qh12 0.161×1.82

M = ——— = ————— = 0.065KNm

8 8

Ψ——格构压杆的整体稳定系数，由换算长细比

λcx=μλx=25×10.28=257，查《高层建筑施工手册》表4—4—7得

ψ=0.242。

N M 30.93×103 0.065×106

则： —— + —— = ———————— + ————————

ΨA bA 0.242×4.89×2×102 1050×4.89×2×102

= 130.68 + 0.0633 = 130.74N/mm2

＜ KAKH[б] = 0.781×0.85×205 = 136.13N/mm2

符合要求。

b. 单杆局部稳定验算：

双排脚手架单杆局部稳定需满足如下公式要求：

N1

—— +бM ≤ KAKH[б]

Ψ1A1

N

其中， N1——单根立杆的轴心压力，取N1=—— = 15.46KN。

2

Ψ1——立杆稳定系数，由λ1= h/I = 180/15 = 120，查《高层建筑施工手册》表4—4—7得Ψ1 = 0.452。

бM ——操作层处水平杆对立杆偏心传力产生的附加应力。当施荷载取3000N/m2时，取бM = 55 N/mm2

N1 15.46×103

—— +бM = ———————— + 55

Ψ1A1 0.452×4.89×102

=124.95 N/mm2 ＜ KAKH[б] = 135.92 N/mm2

符合要求。

④ 连墙点抗风强度验算：

风荷载对每个连墙点产生的拉力或压力

Nt = 1.4H1L1ω = 1.4 × 2.8 × 6.0 × 0.161 = 3.79 KN

单个扣件连结的抗压或抗拉设计承载力为6KN/个，符合要求。

⑤ 高度验算:

由悬挑工字钢上的每段脚手架最大搭设高度,按《高层建筑施工手册》公式4—4—11计算:

H

HMAX ≤ ————

1+ H

—— 100

KAΨAf-1.30(1.2NGK2+1.4NQK)

其中，H = —————————————•h

1.2NGK1

0.85×48.491-1.3(1.2×4.185+1.4×12.60)

= ———————————————————•1.8 = 39.91

1.2 × 0.442

ΨAf由《高层建筑施工手册》表4—4—10查得为ΨAf = 48.491。

H 39.91

则：最大允许搭设高度HMAX = ——— = ————— = 28.50 m ＞28 m

1+ H 1+ 39.91

—— ———

100 100

符合要求。

⑥ 分段卸荷措施：

分段卸载措施采用斜拉钢丝绳的方法，起步架卸载一次，每隔五层卸载一次，卸载高度为2.8×5=14.0m，符合搭设高度要求。下面验算钢丝绳的强度要求。

a.所卸荷载，应考虑架子的全部荷载由卸载点承受，本工程的每个纵距，共有4个斜拉点，每个吊点所承受荷载P1为：

N 30.93

P1= —— × KX = ——— × 1.5 = 11.60 KN

4 4

式中KX 为荷载不均匀系数，取为1.5。

b.计算简图确定，钢丝绳内力计算。

计算简图如下图所示

2.82+ 1.352

则：TAO= P1 × —————— = 1.11P1 = 12.88 KN

2.8

1.35

TAB = - P1 × ———— = - 0.48P1 = - 5.57 KN

2.8

2.82+ 0.32

TBO= P1 × —————— = 1.006P1 = 11.67 KN

2.8

0.30

TBC = -〔P1 × ——— + TAB 〕= - 6.81 KN

2.8

c. 验算钢丝绳抗拉强度：

由上计算可知，钢丝绳的计算拉力取为：PX = 12.88 KN

考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数，从《高层建筑施工手册》表4—4—13查得，为α= 0.85。

取钢丝绳使用的安全系数，查《高层建筑施工手册》表4—4—24得

K= 8。采用6×19，绳芯1钢丝绳。

KPx 8×12.88

Pg= —— = ————— = 121.22 KN

α 0.85

选用Φ15.5，Pg = 125.0 KN ＞ 121.22 KN。

选择与钢丝绳配套使用的卡环，号码为2.7号，安全荷重为27 KN ＞ 12.88 KN , 符合要求。

d. 计算工程结构上的预埋吊环：

根据《砼结构设计规范》规定，吊环采用一级钢制作，吊环埋入深度不应小于30d，并应焊接或绑扎钩住结构主筋，每个吊环可按两个截面计算。

则：吊环钢筋截面积

2PX 12.88×2

Ag= ——— = ———— × 1000 = 61.33 mm2

2×210 420

选用3Φ8，Ag = 151 mm2 ＞ 61.33 mm2。

符合要求。

e. 验算吊点处扣件抗滑承载能力：

吊点处水平方向分力最大值TBC = 6.81 KN，垂直方向分力最值为11.60KN, 都只需两个扣件即可满足要求，搭设的外架在吊点处已有两个扣件，符合要求。

5、脚手架承重结构计算：

①由于本工程为剪力墙结构，结构上不允许将工字钢穿设在结构暗柱上，导致工字钢间距不均匀，为了便于调节立杆间距保持外架美观，则采用制作简易钢管桁架落在工字钢上的办法。（详见方案）

由此，需验算钢管桁架的承受能力。

考虑最不利情况，计算简图如下：F = 15.46KN。

由此计算而得的杆件内力及工字钢反力如下图所示：

由此，需计算压杆的稳定设计荷载。

考虑由于施工原因，对杆件会形成初偏心30mm，形成压弯受力杆，钢管受力按压弯失稳计算。其设计荷载应满足下列要求：

N βmMX

—— + ———————— ≤ [б]m

N

ΨA WX〔1-0.8——〕

NEX

1 1

两端铰支，l0= ——l = —— × 0.92+0.752 = 0.59 m ,

2 2

l0 590

则λ= —— = —— = 37.34 ,

i 15.8

查钢结构设计规范得：Ψ = 0.948。

等效弯矩系数取：βmx = 1.0。

截面塑性发展系数数：γx = 1.15。

π2×2.06×105×4.89×102

欧拉临界力：NEX =π2EA/λ2 = ——————————— = 713.60KN。

37.342

则有：

N 1.0×30×N

——————— + ——————————————— = 205。

N

0.929×4.89×102 1.15×5.08×103〔1-0.8× ———〕

713060

解得荷载设计值为：N = 28.11 KN

符合要求。

②承重工字钢验算：

计算模型

不考虑工字钢的自重荷载，仅考虑外架传递荷载，简化模型如上图：

仅考虑工字钢的自重荷载，简化模型如下图：

荷载计算

由以上计算可知：F1 = F2= 15.46KN

1.2×24.14×9.8

工字钢自重荷载q = ——————— = 0.284 KN/m

1000

b.内力计算：

A点是弯矩、剪力最不利用点。

不考虑工字钢自重荷载，考虑外加传递荷载。

MA架 = F1 × L1 + F2 × L2 = 15.46×1.36 + 15.46×0.3 =25.51 KNM

QA架 = F1 + F2 = 15.46 + 15.46 = 30.92 KW

仅考虑工字钢自重荷载。

1 1

MA工 = — ql2 = — × 0.284×1.42 = 0.278 KNm

2 2

QA工 = ql = 0.284×1.4 = 0.40 KN

综合考虑。

MA = MA架+ MA工 = 25.51+0.278 = 25.79 KNm

Q = QA架+ QA工 = 30.92+0.4 = 31.32 KN

强度验算。

MA 25.79×102

б= —— = ————— = 139.09 N/mm2 ＜ [б] m = 215 N/mm2

WX 185.4×103

QA•SX 31.32×103 ×106.5×103

τ= ——— = ————————— = 30.75 N/mm2 ＜ [б] V = 125 N/mm2

IXtw 1669×104×6.5

满足要求。

d.锚固抗拔筋验算：

由以上计算可知，F1 = F2= 15.46KN，q = 0.284 KN/m，则锚固点的抗拔力为：

1.42 1.52

F1×（1.05+0.3）+ F2 × 0.3 + q×—— - q × ——

2 2

FB= ————————————————————————— = 16.88 KN

1.5

同时，此抗拔筋按锚固拉环考虑，拉应力不应大于50N/mm2,则抗拔筋截面积为：

FB 16.98×103

Ag= ——— = ————— = 169.80 mm2 ,符合要求。

2×50 2×50

采用Φ25钢筋，Ag = 490.9 mm2 ＞169.80 mm2 符合要求。

脚手架

脚手架(scaffold) 指施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架。建筑界的通用术语，指建筑工地上用在外墙、内部装修或层高较高无法直接施工的地方。主要为了施工人员上下干活或外围安全网围护及高空安装构件等，说白了就是搭架子，脚手架制作材料通常有:竹、木、钢管或合成材料等。有些工程也用脚手架当模板使用，此外在广告业、市政、交通路桥、矿山等部门也广泛被使用。

中国现在使用的用钢管材料制作的脚手架有扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、承插式钢管脚手架、门式脚手架，还有各式各样的里脚手架、挂挑脚手架以及其它钢管材料脚手架。从其材料和构造情况来着手，并可将其大致划分如下：

按杆件的材料划分

1）单一规格钢管的脚手架。它只使用一种规格的钢管，如扣件式钢管脚手架，只使用Ф48.3×3.5的电焊钢管。

2）多种规格钢管组合的脚手架。它由两种以上的不同规格的钢管构成，如门式脚手架。

3）以钢管为主的脚手架。即以钢管为主，并辅以其它型钢杆件所构成的脚手架，如设有槽钢顶托或底座的里脚手架，有连接钢板的挑脚手架等。碗扣式钢管脚手架当采用钢管横杆时，为“单一钢管的脚手架”；当采用型钢搭边横杆时，为“以钢管为主的脚手架”

按横杆与立杆之间的传递垂直力的方式划分

1）靠接触面摩擦作用传力。即靠节点处的接触面压紧后的摩擦反力来支承横杆荷载并将其传给立杆，如扣件的作用，通过上紧螺栓的正压力产生摩擦力；

2）靠焊缝传力。大多数横杆与立杆的承插联结就是采用这种方式，门架也属于这种方式；

3）直接承压传力。这种方式多见于横杆搁置在立杆顶端的里脚手架；

4）靠销杆抗剪传力。即用销杆穿过横杆的立式联结板和立杆的孔洞实现联结、销杆双面受剪力作用。这种方法在横杆和立杆的联结中已不多见。

此外，在立杆与立杆的联结中，也有3种传力方式：

1）承插对接的支承传力。即上下立杆对接，采用连接棒或承插管来确保对接的良好状态；

2）销杆连接的销杆抗剪传力；

3）螺扣连接的啮合传力。即内管的外螺纹与外（套）管的内螺纹啮合传力。其中后两种传力方式多用于调节高度要求的立杆连接中。

按连结部件的固着方式和装设位置划分

1）定距连接：即联结焊件在杆件上的定距设置，杆件长度定型，联结点间距定型；

2）不定距连结：即联结件为单设件，通过上紧螺栓可夹持在杆件的任何部位上。

按工人固定结点的作业方式划分

1）插入打紧；

2）拧紧螺栓。

主要特点

不同类型的工程施工选用不同用途的脚手架和模板支架。目前，桥梁支撑架使用碗扣脚手架的居多，也有使用门式脚手架的。主体结构施工落地脚手架使用扣件脚手架的居多，脚手架立杆的纵距一般为1.2~1.8m；横距一般为0.9~1.5m。

18的钢丝绳，一般为5~8米其实悬挑架的受力计算中是不计算钢丝绳的拉力的，因为钢丝绳是柔性连接，受力计算中不予考虑，也就是说通过受力计算的悬挑架，在没有钢丝绳的情况下，也是稳定的架体，钢丝绳只是起了预防与保护作用，理论上说的话，不拉钢丝绳也行。但是实际操作中，是不能不拉的

凡是悬挑脚手架都必须采用钢丝绳卸荷，钢丝绳卸荷不能进入荷载计算。国家现行规范规定悬挑架采用的工字钢或槽钢应为16#。具体见《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011。