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摘 要：随着建筑物的高度不断增加，在建筑工程施工中采用悬挑式脚手架也逐渐普及。但是悬挑式脚手架施工中发生事故也时有发生，这对悬挑式脚手架施工安全技术管理的要求也提高了。本文结合悬挑式脚手架专项施工安全技术管理上存在的问题，结合案例，整理了悬挑式脚手架专项施工计算依据及计算中需要完善的数据及计算内容。
关键词：悬挑脚手架；专项施工；计算；挠度；强度要求
随着我国经济的快速发展，高层建筑工程不断涌现，悬挑脚手架的使用日益广泛。但是，据不完全统计，在建筑工程施工中由于脚手架施工安全技术不合理而导致的安全事故占了建筑工程的安全事故的40%，为此，加强建筑悬挑脚手架施工安全技术管理，减少悬挑脚手架施工中的不安全因素，最大程度地减少人身伤亡及财产损失是十分有必要的。下面，就建筑悬挑脚手架专项施工安全技术管理进行探讨。
一、发现存在的主要问题如下
1.施工单位方案编制人员技术力量较弱，或施工单位不够重视，主要体现在专项方案的内容不规范、不齐全，拼凑、抄袭、章节混乱、数据错误等情形经常出现，施工单位把方案编制作为应付检查或视为健全安全管理档案而做的一个形式上的工作，方案本身对现场作业无指导作用。
2.方案缺少必要的内容。方案未提供悬挑脚手架搭设的平、立、剖面图纸，仅文字叙述无法确定方案实施的唯一性和确定性，不论是指导施工，还是监督检查，无从下手。
3.剪刀撑布置不完整。对于悬挑脚手架，纵向剪刀撑应是沿长度及高度连续满设，与所搭设高度无关。
4.架体与主体间的拉结方案、节点措施不合理，计算不符合规范要求。如：有的没有明确要求连墙杆的设置或设置数量不够，连墙杆的抗拉计算中没有考虑扣件抗滑移承载力；有的采用焊接钢筋或绑扎铁丝方式，无法实现规范要求的能够具有“拉撑”能力的“刚性连接”。
5.荷载及各计算参数取值不正确。荷载取值偏小，参数取值未考虑最不利状况。
6.方案编制人员对型钢脚手架受力设计计算缺乏经验，过分依赖计算软件，对计算中的错误不能辨别，造成构件设置不合理，存在隐患。
7.悬挑钢梁的固定段长度不符合规范（固定段长度不应小于悬挑段长度的1.25倍）的要求及锚固措施不当。
8.对悬挑型钢的选材不符合相关要求，未按规范要求采用双轴对称截面的型钢，如采用槽钢作为悬挑型钢。构件计算中没有计算简图或简图错误。计算中仍然考虑钢丝绳作用，将其与钢梁的连接处作为悬挑型钢梁的一个不动铰；或仅靠设置间距3～4跨的斜拉钢丝绳实现所谓的“卸荷”并落实到专项方案的计算中。
二、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）（以下简称规范），增加并明确了对悬挑脚手架的要求
1.按规范5.6.1条要求：当采用型钢悬挑梁作为脚手架的支撑结构时，应进行下列计算：
（1）型钢悬挑梁的抗弯强度、整体稳定性和挠度；
（2）型钢悬挑梁锚固件及其锚固连接的强度；
（3）型钢悬挑梁下建筑结构的承载能力的验算。
2.按规范5.6.3条要求：型钢悬挑梁的抗弯强度应按下式计算：
σ=Mmax/Wn≤f
Mmax—型钢悬挑梁计算截面最大弯矩设计值
Wn—型钢悬挑梁的净截面模量
f—钢材的抗弯强度设计值
3.按规范5.6.4条要求：型钢悬挑梁的整体稳定性应按下式计算：
σ=Mmax/（φb·W）≤f
φb—型钢悬挑梁的整体稳定性系数
W—型钢悬挑梁的毛截面模量
4.按规范6.10.1条要求：一次悬挑脚手架高度不宜超过20m（我区管理规定要求不应超过24m）。
三、算例参考
算例：某悬挑脚手架工程，采用准48×3.5钢管及扣件，搭设高度24m（此仅是一算例，实际工作中应严格按JGJ130-2011的规定，一次悬挑高度不大于20m———编者），立杆横向间距1.0m，纵向间距1.5m，步距1.8m，按规范要求设置纵向、横向剪刀撑，连墙杆按每层2跨（3×2×1.5m）设置，内侧立杆距板边300mm，两层满铺脚手板（钢筋网片）。懸挑型钢采用普通热轧工18。对其各构件进行强度及挠度计算。局部平面布置图（如图1）：
图1 悬挑架平面布置图
1.小横杆
（1）荷载计算：
钢管自重p1=0.0384kN/m
脚手板自重p2=0.5×0.3=0.15kN/m
活荷载标准值p3=0.5×3=1.5kN/m
荷载设计值：p=1.2×（0.0384+0.15）+1.4×1.5=2.32kN/m
（2）内力计算、计算简图（如图2）：
图2 小横杆计算简图
查表：钢管的弯矩抵抗矩W=5080
σ=M/W=240000/5080=47.2 （3）抗剪及挠度计算略。
2.大横杆
（1）荷载计算：小横杆作用于大横杆上，悬挑端支座反力较大：
R1=2.32×1.3×0.65/1=1.96kN其计算简图（如图3）：（内侧）
图3 大横杆计算简图
（2）内力及强度计算
查表：Mmax=0.267×1.96×1.5=0.79kN·m
σ=Mmax/W=790000/5080=155.5 （3）抗剪及挠度计算略。
3.扣件的抗滑移计算 根据大横杆的计算简图，其最大支座反力：
R=（1.267+2）×1.96=6.4kN<8kN满足单扣件要求
4.脚手架立杆
（1）荷载统计
立杆自重0.1295kN/m，24m高总重p1=0.1295×24=3.1kN
脚手板P2=6.4×2=12.8kN（内侧设计值）
P2=（1.267+2）×1.06×2=6.9kN（外侧设计值）
外侧栏板与挡脚板自重：按0.14kN/m计算，两层
外侧吊挂安全网：按0.005kN/m2计算
经计算：不考虑风荷载作用下内、外侧立杆内力设计值如下：
（2）立杆的稳定计算：
根据规范5.2.6：不组合风荷载时：N/φA≤f
φ为轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ由规范附录A表A.0.6取值；λ为长细比λ=l0/i
根据规范5.2.8：l0=kμh，其中k=1.155，μ=1.5（查表5.2.8），h=1800mm。
查规范附录B.0.1A=506mm2
N/φA=16.4×1000/（0.188×506）=172.4 （3）连墙杆的计算：（钢管扣件）
根据规范5.2.15：Nl≤Rc，Rc：单扣件抗滑移承载力设计值8.0kN；
根据规范5.2.12：Ni=Nlw+N0，N0：连墙杆约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排架为3kN；
根据规范5.2.13：Nlw=1.4·ωk·Aw，Aw：单个连墙件所覆盖的脚手架外侧面的迎风面积。本例为3×2×1.5=9.0m2
ωk：风荷载标准值
根据规范4.2.5：ωk=μz·μs·ω0
μz：风压高度变化系数，根据现国家规范《建筑结构荷载规范》（GB50009）规定采用，本工程按C类房屋，建筑高度100m，查该规范表μs：脚手架风荷载体形系数，按本规范4.2.6规定采用，“背靠建筑物的状况”应按“敞开、框架和开洞墙”，“脚手架状况”应“全封闭、半封闭”故μs=1.3φ（挡风系数）=1.2An/Aw，An：挡风面积，Aw：迎风面积
四、小结
总之，悬挑脚手架施工安全技术管理必须引起足够重视，只有坚持“安全第一，预防为主”为原则，贯彻执行有关的规范，实现对悬挑脚手架工程的有效控制，才能减少施工安全隐患，进而符合使用要求，为现场施工作业过程提供一个安全可靠的工作環境。
参考文献
[1] 倪光大.悬挑式外脚手架专项施工方案的探讨[J].中华建设科技，2012年第7期
[2] 林小芹.浅析建筑施工悬挑式脚手架的安全技术管理[J].泰州科技，2011年12期
关键词：悬挑脚手架；专项施工；计算；挠度；强度要求
随着我国经济的快速发展，高层建筑工程不断涌现，悬挑脚手架的使用日益广泛。但是，据不完全统计，在建筑工程施工中由于脚手架施工安全技术不合理而导致的安全事故占了建筑工程的安全事故的40%，为此，加强建筑悬挑脚手架施工安全技术管理，减少悬挑脚手架施工中的不安全因素，最大程度地减少人身伤亡及财产损失是十分有必要的。下面，就建筑悬挑脚手架专项施工安全技术管理进行探讨。
一、发现存在的主要问题如下
1.施工单位方案编制人员技术力量较弱，或施工单位不够重视，主要体现在专项方案的内容不规范、不齐全，拼凑、抄袭、章节混乱、数据错误等情形经常出现，施工单位把方案编制作为应付检查或视为健全安全管理档案而做的一个形式上的工作，方案本身对现场作业无指导作用。
2.方案缺少必要的内容。方案未提供悬挑脚手架搭设的平、立、剖面图纸，仅文字叙述无法确定方案实施的唯一性和确定性，不论是指导施工，还是监督检查，无从下手。
3.剪刀撑布置不完整。对于悬挑脚手架，纵向剪刀撑应是沿长度及高度连续满设，与所搭设高度无关。
4.架体与主体间的拉结方案、节点措施不合理，计算不符合规范要求。如：有的没有明确要求连墙杆的设置或设置数量不够，连墙杆的抗拉计算中没有考虑扣件抗滑移承载力；有的采用焊接钢筋或绑扎铁丝方式，无法实现规范要求的能够具有“拉撑”能力的“刚性连接”。
5.荷载及各计算参数取值不正确。荷载取值偏小，参数取值未考虑最不利状况。
6.方案编制人员对型钢脚手架受力设计计算缺乏经验，过分依赖计算软件，对计算中的错误不能辨别，造成构件设置不合理，存在隐患。
7.悬挑钢梁的固定段长度不符合规范（固定段长度不应小于悬挑段长度的1.25倍）的要求及锚固措施不当。
8.对悬挑型钢的选材不符合相关要求，未按规范要求采用双轴对称截面的型钢，如采用槽钢作为悬挑型钢。构件计算中没有计算简图或简图错误。计算中仍然考虑钢丝绳作用，将其与钢梁的连接处作为悬挑型钢梁的一个不动铰；或仅靠设置间距3～4跨的斜拉钢丝绳实现所谓的“卸荷”并落实到专项方案的计算中。
二、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）（以下简称规范），增加并明确了对悬挑脚手架的要求
1.按规范5.6.1条要求：当采用型钢悬挑梁作为脚手架的支撑结构时，应进行下列计算：
（1）型钢悬挑梁的抗弯强度、整体稳定性和挠度；
（2）型钢悬挑梁锚固件及其锚固连接的强度；
（3）型钢悬挑梁下建筑结构的承载能力的验算。
2.按规范5.6.3条要求：型钢悬挑梁的抗弯强度应按下式计算：
σ=Mmax/Wn≤f
Mmax—型钢悬挑梁计算截面最大弯矩设计值
Wn—型钢悬挑梁的净截面模量
f—钢材的抗弯强度设计值
3.按规范5.6.4条要求：型钢悬挑梁的整体稳定性应按下式计算：
σ=Mmax/（φb·W）≤f
φb—型钢悬挑梁的整体稳定性系数
W—型钢悬挑梁的毛截面模量
4.按规范6.10.1条要求：一次悬挑脚手架高度不宜超过20m（我区管理规定要求不应超过24m）。
三、算例参考
算例：某悬挑脚手架工程，采用准48×3.5钢管及扣件，搭设高度24m（此仅是一算例，实际工作中应严格按JGJ130-2011的规定，一次悬挑高度不大于20m———编者），立杆横向间距1.0m，纵向间距1.5m，步距1.8m，按规范要求设置纵向、横向剪刀撑，连墙杆按每层2跨（3×2×1.5m）设置，内侧立杆距板边300mm，两层满铺脚手板（钢筋网片）。懸挑型钢采用普通热轧工18。对其各构件进行强度及挠度计算。局部平面布置图（如图1）：
图1 悬挑架平面布置图
1.小横杆
（1）荷载计算：
钢管自重p1=0.0384kN/m
脚手板自重p2=0.5×0.3=0.15kN/m
活荷载标准值p3=0.5×3=1.5kN/m
荷载设计值：p=1.2×（0.0384+0.15）+1.4×1.5=2.32kN/m
（2）内力计算、计算简图（如图2）：
图2 小横杆计算简图
查表：钢管的弯矩抵抗矩W=5080
σ=M/W=240000/5080=47.2
2.大横杆
（1）荷载计算：小横杆作用于大横杆上，悬挑端支座反力较大：
R1=2.32×1.3×0.65/1=1.96kN其计算简图（如图3）：（内侧）
图3 大横杆计算简图
（2）内力及强度计算
查表：Mmax=0.267×1.96×1.5=0.79kN·m
σ=Mmax/W=790000/5080=155.5
3.扣件的抗滑移计算 根据大横杆的计算简图，其最大支座反力：
R=（1.267+2）×1.96=6.4kN<8kN满足单扣件要求
4.脚手架立杆
（1）荷载统计
立杆自重0.1295kN/m，24m高总重p1=0.1295×24=3.1kN
脚手板P2=6.4×2=12.8kN（内侧设计值）
P2=（1.267+2）×1.06×2=6.9kN（外侧设计值）
外侧栏板与挡脚板自重：按0.14kN/m计算，两层
外侧吊挂安全网：按0.005kN/m2计算
经计算：不考虑风荷载作用下内、外侧立杆内力设计值如下：
（2）立杆的稳定计算：
根据规范5.2.6：不组合风荷载时：N/φA≤f
φ为轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ由规范附录A表A.0.6取值；λ为长细比λ=l0/i
根据规范5.2.8：l0=kμh，其中k=1.155，μ=1.5（查表5.2.8），h=1800mm。
查规范附录B.0.1A=506mm2
N/φA=16.4×1000/（0.188×506）=172.4
根据规范5.2.15：Nl≤Rc，Rc：单扣件抗滑移承载力设计值8.0kN；
根据规范5.2.12：Ni=Nlw+N0，N0：连墙杆约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排架为3kN；
根据规范5.2.13：Nlw=1.4·ωk·Aw，Aw：单个连墙件所覆盖的脚手架外侧面的迎风面积。本例为3×2×1.5=9.0m2
ωk：风荷载标准值
根据规范4.2.5：ωk=μz·μs·ω0
μz：风压高度变化系数，根据现国家规范《建筑结构荷载规范》（GB50009）规定采用，本工程按C类房屋，建筑高度100m，查该规范表μs：脚手架风荷载体形系数，按本规范4.2.6规定采用，“背靠建筑物的状况”应按“敞开、框架和开洞墙”，“脚手架状况”应“全封闭、半封闭”故μs=1.3φ（挡风系数）=1.2An/Aw，An：挡风面积，Aw：迎风面积
四、小结
总之，悬挑脚手架施工安全技术管理必须引起足够重视，只有坚持“安全第一，预防为主”为原则，贯彻执行有关的规范，实现对悬挑脚手架工程的有效控制，才能减少施工安全隐患，进而符合使用要求，为现场施工作业过程提供一个安全可靠的工作環境。
参考文献
[1] 倪光大.悬挑式外脚手架专项施工方案的探讨[J].中华建设科技，2012年第7期
[2] 林小芹.浅析建筑施工悬挑式脚手架的安全技术管理[J].泰州科技，2011年12期