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1、扣件式钢管脚手架外架荷载计算与设计指标扣件式钢管脚手架外架荷载计算与设计指标一、荷载与荷载效应组合一、荷载与荷载效应组合1、永久荷载作用于脚手架的恒载分为脚手架结构自重和构、配件自重。 （1） 、脚手架结构自重包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等 的自重。参照国家规范的要求，一个柱距范围内每米高的单、双排脚手架的结构自重按下 列公式计算：a、单排架的立柱，纵向、横向水平杆及扣件重：SG（1.1）hghlgghlGS/ )(2)2 . 2(21b、双排架的立柱，纵向、横向水平杆及扣件重：DG（1.2）hghlgghlGD/ 5 . 6/)(2 22 . 2)(221c、剪刀
2、撑的杆件及扣件重：BG（1.3）)/()6cos5 . 6/2cos/2(32bbbbBLHlggHgHG式中 脚手架的柱距（纵距） （） ； lm 脚手架的步距（） ；hm 钢管单位长度自重（） ；gmkN / 1 个直角扣件自重（） ；1gkN 1 个对接扣件自重（） ；2gkN 1 个旋转扣件自重（） ；3gkN 剪刀撑的竖向尺寸（） ；bHm 剪刀撑的横向尺寸（） ；bLm 剪刀撑斜杆的倾角。表 1.1 钢管及扣件自重钢管（）mkN /扣件（/个）kN483.5513.0直角扣件对接扣件旋转扣件0.03840.03550.01350.01850.0145考虑到计算的方便性，对于双排脚手
3、架的自重可以参照规范附录表 A，根据步距、纵距计算扣件式钢管脚手架每米立杆承受的结构自重标准值，而不必再分别计算每个构件的自重再进行叠加。 （2） 、构配件自重包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。表 1.2 脚手板自重标准值类别标准值（）2/mkN冲压钢脚手板 竹串片脚手板 木脚手板0.3 0.35 0.35表 1.3 栏杆、挡脚板自重标准值类别标准值（）mkN /栏杆、冲压钢脚手板 栏杆、竹串片脚手板 栏杆、木脚手板0.11 0.14 0.14脚手架上吊挂的安全设施（安全网、苇席、竹笆及帆布等）的荷载应按实际情况采用。 2、可变荷载可变荷载可分为施工荷载和风荷载。 （1） 、施
4、工荷载包括作业层上的人员、器具和材料的自重。表 1.4 施工均布活荷载标准值类别标准值（）2/mkN装修脚手架 结构脚手架2 3（2） 、风荷载在水平风荷载作用下，双排脚手架的力传递过程是：外排立杆受风压作用后，通过水 平横杆，将力传递至内排的立杆和纵向水平杆，再通过连墙件传到建筑物上。荷载效应为 弯矩，最终支点为连墙件。要想准确计算出作用于脚手架的风荷载效应，几乎是不可能的， 即使要很近似地计算出作用于脚手架的风荷载效应，也必须通过大型风洞实验研究，并经 过复杂的弹性理论分析。因此，规范只给出了半经验的风荷载计算方法。 作用于脚手架上的水平风荷载标准值按下式计算：（1.4）07 . 0wwZ
5、Sk式中 基本风压()，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.40w2/mkN的规定采用： 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表Z7.2.1的规定采用； 风荷载体型系数。S表 1.5 脚手架风荷载体型系数S背靠建筑物的状况全封闭墙敞开、框架和开洞墙全封闭、半封闭1.01.3脚手架状况敞开 stw其中为挡风系数，为挡风面积，为迎风面积。wnAA /2 . 1nAwA对于敞开式脚手架可视为桁架，值按下列公式计算：stw单排脚手架：2 . 1stw双排脚手架：)1 (2 . 1stw式中 系数； 挡风系数，可以参考以下计算：/sin2/ )(
6、15. 1bbbLHHhllh式中钢管直径（） 。m 密目式安全网全封闭脚手架的挡风系数应该由密目安全网挡风系数和敞开式脚手架的 挡风系数两部分组成。 建筑施工安全检查标准 （JGJ59-99）条文说明指出：立网应该使用密目式安全网，其标准为每的面积上，有 2000 以上的网目。即每cmcm 1010密目式安全网的网目目数目。2100cm2000n密目安全网挡风系数为(按照计算)，其中为每目孔隙100)100(2 . 10 1nA2100cm0A的面积。敞开式脚手架的挡风系数为，其中为一步一纵距内钢管的总挡风面hlAan2 22 . 12nA积。密目式安全网全封闭脚手架的挡风系数为，此计算中2
7、 . 1/2 . 12121hlAan挡风面积考虑扣除密目式安全网在一步一纵距内与脚手架钢管重叠的面积。图 1.3 脚手架的挡风系数取值参考表3、荷载效应组合表 1.6 荷载效应组合表计算项目荷载效应组合纵向、横向水平杆强度与变形，扣 件抗滑移永久荷载施工均布活荷载敞开式永久荷载施工均布活荷载脚手架立 杆稳定全封闭、半封闭式永久荷载0.85（施工均布活荷载风荷载）连墙件承载力单排架：风荷载3.0kN双排架：风荷载5.0 kN二、材料基本设计参数二、材料基本设计参数表 1.7 钢管截面特性表外 径)(mm壁厚 )(mmt截面积)(2cmA惯性矩)(4cmI截面模量)(3cmW回转半径 )(cmi
8、每米长质量 )/(mkg48 513.5 3.04.89 4.5212.19 13.085.08 5.131.58 1.703.84 3.55表 1.8 钢材的强度设计值与弹性模量)/(2mmNQ235 钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值 f205弹性模量E2.06105表 1.9 扣件、底座的承载力设计值)(kN项目承载力设计值对接扣件（抗滑）3.20直角扣件、旋转扣件（抗滑）8.00底座（抗压）40.00表 1.10 每长角焊缝承载力设计值mm10)(kN焊角尺寸)(mm3456810Q235 钢、E43 型焊条2.53.54.55.07.08.5表 1.11 一个 C 级（普通粗制）螺栓的承载
9、力设计值)(kN承压承压板厚度)(mm螺栓直径 )(mm抗拉抗剪456812 14 16 18 2010.5 14.0 19.0 23.5 30.010.5 14.5 18.5 24.0 29.510.5 12.0 14.0 16.0 17.013.0 15.5 17.5 20.0 22.016.0 21.5 22.0 23.5 26.021.0 24.5 28.0 31.5 35.0表 1.12 受弯构件的容许挠度构件类别容许挠度v脚手板，纵向、横向水平杆及150/ lmm10悬挑受弯杆件400/ l表 1.13 受压、受拉构件的容许长细比构件类别容许长细比双排架210立杆单排架230横向斜撑、剪刀撑中的压杆250拉杆350
