/鋼筋混凝土屋面板上搭設腳手架的設計和工程應用摘要：本文通過工程實例介紹了在鋼筋混凝土屋面板上搭設腳手架，并進行了腳手架計算和鋼筋混凝土屋面結構承載力驗算。關鍵詞：鋼筋混凝土屋面板；腳手架；設計；屋面板承載力驗算；工程應用DesignandApplicationofConstructionScaffoldingonthecommonreinforcedconcreteroofAbstract:Thispaperintroducesthedesignandapplicationofscaffoldingonthecommonreinforcedconcreterooffrompracticalexample.Thengivethemethodofcalculatingthescaffoldingdesignandcheckingthecommonreinforcedconcreteroof’scarryingcapacity.Keywords:thecommonreinforcedconcreteroof；scaffolding；design；examinationofbearingcapability;application1工程概況溫州市電信特別局工程配套用房為六層框架結構，總建筑高度21.2米，如圖1所示設計接受全高全封閉的落地式扣件式雙排鋼管腳手架。其中有一部分架體須要在二層屋面上方通過。有三種設計方案：eq\o\ac(○,1)接受懸挑腳手架，利用鋼絲繩部分卸荷；eq\o\ac(○,2)接受壁掛式腳手架；eq\o\ac(○,3)先在各樓層實行必要的防護措施，主體施工及二層鋼筋混凝土屋面板施工完畢，干脆在屋面板上搭設腳手架。最終實施了第三種腳手架方案。2架體設計和計算配套用房二層屋面以上腳手架搭設高度19.3米，材料接受φ48×3.2鋼管（為平安起見計算按φ48×3.0），立桿縱距1.50m，立桿橫距1.05m，立桿步距1.80m，連墻件2步3跨布置，豎向間距3.60m、水平4.50m。施工均布荷載為3.0KN/㎡，同時施工2層，腳手片共鋪設5層，整片外架外側(cè)拉設密目式平安網(wǎng)，剪刀撐按每10米連續(xù)設置一道，腳手架下墊16號槽鋼。二層屋面板厚度為110㎜，設計接受C30混凝土，配筋為短跨方向Φ10@200，長跨方向φ8@200，支座負彎距配筋Φ10@200。3腳手架計算[1]3.1縱向水平桿（大橫桿）的計算大橫桿依據(jù)三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿上面。⑴均布荷載值計算大橫桿的自重標準值P1=0.038kN/m腳手片的荷載標準值P2=0.35×1.05/3=0.1225kN/m活荷載標準值Q=3.0×1.05/3=1.05kN/m靜荷載計算值q1=1.2×0.38+1.2×0.1225=1.516kN/m活荷載計算值q2=1.4×1.05=1.47kN/m⑵強度計算最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩跨中最大彎矩M1max=0.08q1L×L+0.1q2L×L=0.08×1.516×1.5×1.5+0.1×1.47×1.5×1.5=0.6kN/m支座最大彎矩M2max=－0.1q1L×L－0.117q2L×L=－0.1×1.516×1.5×1.5－0.117×1.47×1.5×1.5=－0.728kN/m選擇支座彎矩荷跨中彎矩最大值進行強度驗算δ=M/W=728/4.49=162.1N/mm2≤[f]=205N/mm2強度滿足要求。⑶撓度計算最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度靜荷載標準值q1=0.038+0.1225=0.161kN/m活荷載標準值q2=1.05kN/mVmax=0.677×q1×L4/（100×E×I）+0.99q2×L4/（100×E×I）=（0.677×0.161+0.99×1.05）×15004/（100×206000×107780）=2.62mm大橫桿的最大撓度小于1500/150和10mm，滿足要求。3.2橫向水平桿（小橫桿）計算小橫桿依據(jù)簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿傳力至小橫桿。⑴荷載值計算大橫桿的自重標準值P1=0.038×1.5=0.057kN/m腳手片的荷載標準值P2=0.35×1.05×1.5/3=0.184kN/m活荷載標準值Q=3.0×1.05×1.5/3=1.575kN/m荷載計算值P=1.2×0.057+1.2×0.184+1.4×1.575=2.5kN/m⑵強度計算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載和荷載的計算值最不利的支配彎矩和M=Mpmax+Mqmax=1.2×Q×L×L/8+P×L/3=1.2×0.038×1.05×1.05/8+2.5×1.05/3=0.881kN·mδ=M/W=881/4.49=196.0N/mm2≤[f]=205N/mm2強度滿足要求。⑶撓度計算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載和荷載的計算值最不利支配的撓度和Vmax=5×q×L4/（384×E×I）+p×L（3L×L-4L×L/9）/（100×E×I）=5×0.038×1050/（384×206000×107780）+1816×1050×（3×1050×1050-4×1050×1050/9）/（72×206000×107780）=3.39mm小橫桿的最大撓度小于1500/150和10mm，滿足要求。3.3扣件抗滑力計算荷載值計算橫桿的自重標準值P1=0.038×1.05=0.04KN腳手片荷載標準值P2=0.35×1.05×1.5/2=0.276KN活荷載標準值Q=3.0×1.05×1.5/2=2.362KN荷載計算值R=1.2×0.04+1.2×0.276+1.4×2.362=3.686KN＜RC=8.0KN單扣件抗滑承載力設計計算滿足要求。3.4立桿穩(wěn)定性計算⑴靜荷載標準值立桿承受的結構自重Ng1=0.136×19.3=2.625KN腳手片自重Ng2=0.35×5×1.05×1.5/2=1.378KN欄桿和腳手板的自重標準值Ng3=0.14×5×1.05×1.5/2=0.551KN吊掛的平安設施荷載Ng4=0.049×1.5×1.05/2=0.039KNNg=Ng1+Ng2+Ng3+Ng4=2.625+1.378+0.551+0.039=4.593KN⑵活荷載標準值活荷載為施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)的施工荷載總和的1/2取值。Nq=3.0×2×1.5×1.05/2=4.725KN⑶風荷載標準值Wk=0.7×Uz×Us×Wo=0.7×0.921×0.219×0.6=0.085KN/m2⑷立桿的穩(wěn)定性N=1.2×Ng+0.85×1.4×Nq=1.2×4.593+0.85×1.4×4.725=11.13KNMw=0.85×1.4×Wk×La×h×h/10=0.85×1.4×0.085×1.5×1.8×1.8=0.049kN·mlo=kμh=1.155×1.50×1.8=3.12λ=lo/i=kμh/i=195查規(guī)范得軸心受壓桿的穩(wěn)定系數(shù)ч=0.189δ=N/（чA）+Mw/w=149.80N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求。3.5連墻件計算Nl=Nlw+N0Nlw=1.4×Wk×Aw=0.085×1.4×3.6×4.5=1.93kNN0=5.0KN（按規(guī)范[2]取值）連墻件軸向力設計值Nf=Ψa[f]=0.8×424×205=69.54kN＞Nl=1.93+5=6.93kN連墻件的設計滿足設計要求4屋面板承載力驗算4.1作用荷載計算⑴腳手架作用恒荷載立桿承受的結構自重Ng1=0.136×19.3=2.62kN腳手片自重Ng2=0.35×5×1.05×1.5/2=1.378kN欄桿和腳手板的自重標準值Ng3=0.14×5×1.05×1.5/2=0.551kN吊掛的平安設施荷載Ng4=0.049×1.5×1.05/2=0.039kNNg=Ng1+Ng2+Ng3+Ng4=2.625+1.378+0.551+0.039=4.593kNG1=4.593/1.5=3.062kN/m槽鋼均布荷載G2=193.55N/m槽鋼寬度為160㎜，現(xiàn)擴展腳手架荷載作用范圍，增加計算的不利因素取G1=4.593/1.5=3.062kN/㎡，G2=193.55N/㎡⑵屋面板恒荷載計算取單位1米寬度計算G3=25×0.11=2.75kN/㎡⑶屋面作用活荷載標準值原結構設計二層屋面為不上人屋面，但是考慮到腳手架搭設和運用期間，有人在上行動，所以暫定為上人屋面標準值Q1=1.5kN/㎡⑷屋面恒荷載設計值G=（G1+G2+G3）×1.2=6.005×1.2=7.206KN/㎡⑸屋面活荷載設計值Q=1.3×Q1=1.95kN/㎡⑹G+Q=1.95+7.206=9.156kN/㎡G+Q/2=7.206+1.95/2=8.181kN/㎡Q/2=1.95/2=0.975KN/㎡4.2屋面計算⑴計算跨度L01=3.5m，L02=5.4-0.12-0.12+0.24=5.4mL01/L02=0.648≈0.65板的跨中最大正彎距發(fā)生在活荷載為棋盤式布置時[3]。在本計算中，樓蓋邊梁對板的作用視為固定支座，計算彎距時，考慮泊松比的影響，取Vc=0.2。4.3彎距計算因所要計算的屋面板單元L02/L01=1.543＜2為雙向板。按彈性分析計算彎距。由《建筑結構工程師手冊》[4]P119~124頁中的數(shù)據(jù)、公式為準?？缰凶畲髲澗郙1=（0.0345+0.2×0.0095）×8.181×3.5×3.5+（0.0291+0.2×0.0627）×0.975×3.5×3.5=4.145kN·m/mM2=（0.0095+0.2×0.0345）×8.181×3.5×3.5+（0.0627+0.2×0.0291）×0.975×3.5×3.5=2.462kN·m/m支座處最大負彎距M1’=M1’’=－0.0766×9.156×3.5×3.5=－8.592kNM2’=M2’’=－0.0571×9.156×3.5×3.5=－6.404kN4.4板截面驗算（依據(jù)配筋推斷屋面結構是否平安）⑴截面有效高度短跨方向接受Φ10@200，h01=h-c-d1/2=110-15-5=90㎜；長跨方向接受φ8@200，h02=h-c-d1-d/2=110-15-10-4=81㎜；支座負彎距配筋Φ10@200，h03取90㎜。⑵跨中配筋計算取內(nèi)力臂系數(shù)γs=0.95，As=m/（0.95×h0×fy）As1=4.145×1000/（0.95×90×300）=162㎜2/m＜As=393㎜2/m（實際配筋）短跨方向平安As2=2.462×1000/（0.95×81×210）=152㎜2/m＜As=252㎜2/m（實際配筋）長跨方向平安4.5支座處負彎距承載力驗算m1’=0.95×h0×fy×As1’=0.95×90×300×786=20.16kN·m/m＞8.592kN·m2’=0.95×h0×fy×As2’=0.95×90×300×393+0.95×90×210×252=14.605kN·m/M＞6.404kN·經(jīng)對鋼筋混凝土屋面板進行結構驗算，結論平安。5結束語1通過對腳手架的計算和對屋面板的驗算算證明，該方案切實可行。2通過從腳手架搭設到運用至今，腳手架平安牢靠，屋面板無裂紋、斷裂，腳手架架體穩(wěn)定。3腳手架搭設和運用應當留意的幾個問題：eq\o\ac(○,1)搭設二層屋面上的腳手架之前應當做好各樓層沿二層屋面方向的防護措施，主體施工時特別留意平安施工；eq\o\ac(○,2)磚砌體施工中沿邊部分短暫不能施工，待架體搭設好后施工；