扣件式钢管脚手架计算

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1、扣件式钢管脚手架计算扣件式钢管脚手架计算假设：某工程外脚手架采用双排钢管脚手架，采有密目式安全网全封闭，搭设高度 H=36m，立杆横距 b=1.05m，立杆纵距 l=1.8m，大横杆步距 h=1.8m，铺竹笆片 10 层（按一层隔一层铺设） ，上下同时 2 层施工，施工荷载(按装修脚手取值，如为结构脚手架则取2/2QmKNK)，连墙杆布置为两步三跨钢性连墙件。示2/3QmKNK意图如下：h=1800b=1050H=36000脚手架剖面示意图建筑外墙 l=1800h=1800脚手架主要构件立面图基本参数：钢管重量：0.0384KN/m扣 件：0.015KN/只竹 笆 片：0.05KN/m2安 全

2、 网：0.031.86=0.003KN/m2基本风压：南通地区 w0=0.4KN/钢管截面模量 W=5.08103mm3，钢管截面回转半径I=12.19104mm4，截面面积 A=4.89cm2，钢材抗压强度设计值f=205N/mm2，钢材弹性模量 E=2.06105N/mm2（查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录 B 附表 B 可知）。一、 纵横向水平杆的强度和连接扣件的抗滑承载力计算：纵横向水平杆的强度和连接扣件的抗滑承载力计算：1、纵向水平杆验算：按三等跨连续梁计算。（1）作业层荷载计算：A、静荷载：QGK=0.051.053+0.0384 =0.056KN/mB、施工荷载：QQK

3、=21.053=0.7KN/m单根纵向水平管所受的线荷载Q=1.20.056+1.40.7=1.0472KN/m（2）抗弯强度验算Mmax=0.1Ql2=0.11.04721.82=0.34KN.m= = 66.93N/mm2 f=205 N/mm2 (安全)WM max361008. 51034. 0（3）变形验算= )10(121501800 1502.96mm1019.121006. 2100101.81.047677. 045124 mmmmlv同时小于安全。2、横向水平杆验算按简支梁计算（1）作业层荷载计算：A、静荷载：QGK=0.051.8+0.0384 =0.13KN/mB、施工

4、荷载：QQK=21.8=3.6KN/m单根横向水平管所受的线荷载Q=1.20.13+1.43.6=5.2KN/m。（2）抗弯强度验算Mmax=Ql2= 5.21.052=0.72KN.m81 81= = 141.7N/mm2 f=205 N/mm2 (安全)WM max361008. 51072. 0（3）变形验算= )10(71501050 150.28mm31019.121006. 23841005. 12 . 553845Q451244 mmmmlvEIl同时小于安全。二、立杆稳定性计算二、立杆稳定性计算1 1、荷载标准值计算、荷载标准值计算1）脚手结构自重全高一纵距自重 NG1K一步一

5、纵距自重立杆：21.80.03840.138大横杆: 21.80.03840.138小横杆: (0.1+1.05+0.1)0.03840.048扣件: 40.0150.06小计:0.384脚手架全高 36m，折合步208 . 1 36Hh则一个纵距脚手结构自重产生的轴向力: KNNKG84. 32384. 0201（按里外排立杆平均受力计，一个纵距内的脚手重量是由两根立杆承受的，所以除 2 得出一根立杆所受的轴向力）2) 构配件全高一纵距自重 NG2K竹笆片（按一层隔一层铺设，共铺 10 层）：KN9 . 005. 01.08 . 110纵向水平杆及扣件（横向跨中的两根，用于铺竹笆片）：KN6

6、8. 10.0152100384. 08 . 1210护栏、踏脚杆及扣件（按每层均设计）： KN63 . 320015. 00384. 08 . 12剪刀撑（按 6 跨 6 步一组设置）：KN77. 0015. 080384. 06208 . 18 . 1222密目网：KN185. 0300. 01.88 . 119一根立杆的构配件自重（按里外排立杆平均受力计）NG2K=（0.9+1.68+3.36+0.77+0.185）2=3.45KN3) 施工荷载 NQK按上下两层同时作业计，则一根立杆所受的施工荷载为：NQK=221.81.052=3.78KN2 2、立杆稳定性计算、立杆稳定性计算计算公

7、式：不组合风荷载时 fAN组合风荷载时 fWM ANW式中：N立杆段的轴向力设计值，按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范公式 5.3.2-1、2 计算；不组合风荷载时：KNNNNNQKKGKG04.1478. 34 . 1)45. 384. 3(2 . 14 . 1)(2 . 121组合风荷载时KNNNNNQKKGKG25. 3178. 34 . 10.85)45. 384. 3(2 . 14 . 10.85)(2 . 121轴心受压构件的稳定系数，按长细比由下表（表2）取值；长细比，il0hklo计算长度附加系数，其值取 1.155k考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算度系数，按下表（表1）取

8、值为 1.50，脚手架立杆的计算长度系数 表1连墙杆布置 类 别立杆横距（m）二步三跨三步三跨1.051.501.701.301.551.75双排架1.551.601.80单排架1.501.802.00注：摘自建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表 5.3.3数据代入：mlo1185. 38 . 15 . 1155. 119758. 1101185. 32 ilo稳定性系数表 表2135791800.2180.2140.2090.2050.2011900.1970.1930.1890.1860.1822000.1790.1750.1720.1690.166注：摘自建筑施工扣件式钢管脚手架安全技

9、术规范表附录 C 表 C当250 时，27320 查表2 可知：0.186A立杆的截面面积，为 4.89cm2；Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩， （规范公式 5.3.4）104 . 185. 04 . 185. 02lhwMMk WKW式中风荷载标准值：0SZKw0.7w风压高度变化系数，1.24（按荷载规范采用，摘要Z如下表 3）风压高度变化系数 表3高 度海 岸（A 类）郊区（B 类） 市区（C 类）5m1.170.080.5410m1.381.000.7120m1.631.250.9430m1.801.421.1140m1.921.561.2450m2.031.671.36脚手架

10、体型系数，S当建筑物墙体已砌完时，1.0S当建筑物为框架或有开洞时，1.3S脚手架挡风系数=，密目安全网 迎风面积挡风面积的挡风系数近似按 0.4 计，因为是装修脚手架，所以建筑物墙体已砌好，。0.41.0S则，2 K0.139KN/m0.40.41.24 0.7wm.0.096KN101.81.80.1391.40.85 104 . 185. 04 . 185. 022lhwMMk WKWW钢管截面抵抗系数 5.08103mm3稳定性计算：稳定性计算：不组合风荷载时：（安全）22 23 /205/36.1541089. 4186. 01004.14mmNfmmNAN组合风荷载时：22 362

11、3 /205/164.581008. 510096. 01089. 4186. 01025.13mmNfmmNWM ANW（安全） 。三、连墙杆计算三、连墙杆计算1、连墙杆的轴向力设计值计算：计算公式：(规范公式 5.4.1) 0NNNLWl式中：连墙杆轴向力设计值lN连墙杆约束脚手架平面外变形所产生0N的轴向力，双排脚手取 5。 风荷载产生的连墙杆轴向力设计值，lwN按下式计算：wKlwAwN4 . 1Aw每个连墙杆的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积，为1.8*2*1.8*3=19.44m28KN28.78KN519.440.1391.40NNNLWl每只扣件的抗滑能力为 8KN，两只扣件抗

12、滑移。四、地基与基础计算四、地基与基础计算1、地基容许承载力Kk.ff 地基承载能力标准值，回填土取 240KN/m2Kfk调整系数，回填土取 0.42、基础底面的平均压力ANP N上部结构传至基础顶面的轴向力设计值，为14.04KN； A基础底面面积，采用 200 宽，50 厚通长垫木，作用长度取 0.9m，则 A=0.9*0.2=0.18m22296KN/m2400.4fm/78KN0.1814.04 ANP满足要求。五、主要构造措施五、主要构造措施1、纵向水平杆设在立杆内侧，以减小横向水平杆的跨度，接长立杆和安装剪刀撑时比较方便，对于高空作业更为方便，其长度不小于 3 跨。纵向水平杆的接

13、长一般采用对接接头，其接头应交错布置，即相邻接头不在同步或同跨内，并错开 0.5m 以上。接头位置尽量设在距主节点1/3 跨内。2、横向水平杆的位置与脚手板的选用有着很大的关系，当采用木脚手板、竹串片脚手板时，横向水平杆用扣件固定在纵向水平杆上；当采用竹笆片时，横向水平杆用扣件固定在立杆上，纵向水平杆用扣件固定在横向水平杆上（如下图所示） 。主节点处的横向水平杆，在使用过程中严禁拆除。 竹笆片纵向水平杆横向水平杆密目安全网铺竹笆片时水平杆的构造3、脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向水平杆采用直角扣件固定在距地面上不大于 200mm 处的立杆上，横向扫地杆采用扣件固定在紧靠纵向扫地杆的立杆上。4

14、、立杆接头除顶层顶步可采用搭接接头外，其余必须采用对接接头，接头位置与水平杆同样要求错开布置。5、立杆与建筑物间应用连墙件进行可靠连接。当脚手架低于 24m 时，可采用软拉硬撑的连墙件；当脚手架高于24m 时，应采用钢性连墙件。高度小于等于 50m 时，连墙件的间距应小于等于三步三跨；高度大于 50m 时，连墙件的间距应小于等于两步三跨。6、连墙件的布置应尽量靠近主节点，偏离主节点的最大距离不应大于 300mm，以便能有效地阻止脚手架发生横向弯曲变形而导致失稳。连墙件应从第一步起设置，因为此部位是脚手架受力最大之处，在此处设置连墙件，等于给脚手架增加了一个支座，可以更好地保证脚手架的局部稳定。7、连墙杆或拉筋要呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应上斜连接，如图所示：建筑物边线300立杆小横管主节点正确正确主节点小横管立杆300建筑物边线建筑物边线300立杆小横管主节点错误8、剪刀撑的设置，因本脚手架高度大于 24m，所以必须在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。剪刀撑接长采用搭接，搭接长度不小于 1m，采用不少于 2 个旋转扣件固定，扣件至杆端的净距离不小于 100mm。每道剪刀撑跨越立杆的根数不小于 4 跨，与地面的夹角控制在 450600之间。如图所示：45剪刀撑之字撑剪刀撑布置立面图