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钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为24米，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.5米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为483.5，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.5米。施工均布荷载为2kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设2层。钢材的强度设计值f=205N/mm2，弹性模量E=2.06X105惯性矩I=12.19X104风压按建筑结构荷载规范（GB50009-2001）50年一遇取值。一、大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.31.05/20.158kN/m活荷载标准值Q=21.05/21.050kN/m静荷载的计算值q1=1.2（0.0380.158）0.235kN/m活荷载的计算值q2=1.41.0501.470kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为M1=（0.080.235+0.11.470）1.51.50.373kN.m支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为M2=（0.10.235+0.1171.470）1.51.5-0.440kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：(M1与M2的绝对值对比，以大的为强度验收 )=0.4401000000/508086.614N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！3.挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下: 静荷载标准值q1=p1+p2=0.0380.1580.196kN/m活荷载标准值q2=1.050kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=（0.6770.1960.9901.050）1500.01500.01500.01500.0/(100206000121900.0)2.363mm大横杆的最大挠度小于1.51000/150，并且小于10mm,满足要求！二、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.0381.50.057kN脚手板的荷载标准值 P2=0.31.051.5/20.236kN活荷载标准值 Q=231.051.5/31.050kN荷载的计算值 P=1.20.0571.20.2361.401.0501.822kN 小横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=1.20.0381.051.05/81.8221.05/30.644kN.m=0.6441000000/5080126.772 N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=50.0381050.001050.001050.001050.00/(384*206000*121900)0.024mm集中荷载标准值P=0.0570.2361.0501.343 kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=10001.3431050.00（31050.001050.0041050.001050.00/9)/(72206000121900)2.197mm最大挠度V=V1+V2=2.221mm小横杆的最大挠度小于1.051000/150，并且小于10mm,满足要求！ 三、扣件抗滑力的计算:纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；1.荷载值计算横杆的自重标准值 P1=0.0381.050.040kN脚手板的荷载标准值 P2=0.31.51.05/20.236kN活荷载标准值 Q=21.51.05/21.575kN荷载的计算值 R=1.20.0401.20.2361.41.5752.536RC8.0kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。四、脚手架荷载标准值:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容： (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)：取0； NG1 =0240 kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；标准值为0.3 NG2 =0.32（1.50.3）/20.608 kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；标准值为0.14 NG3 =0.141.52/20.210 kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)； NG4 =0.0051.5240.180 kN经计算得到，静荷载标准值 NGK = NG1+NG2+NG3+NG4 = 00.6080.2100.1800.998kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值 NQK =221.51.05/23.150 kN风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0 =0.5 Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：Uz =1.17 Us 风荷载体型系数：Us =1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk =0.70.51.171.2000.491 kN/m2。（注意：若不能同时满足三个条件：1、基本风压不大于0.35KN/m2，2、仅有栏杆和挡脚板，3、不是敞开式脚手架，则不用计算“立杆的轴向压力设计值”） 组合风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2(NG1k+NG2K) + 0.851.4NQK = 1.2（00.6080.2100.180）1.43.1505.608KN 其中 NG1k脚手架结构自重标准值产生的轴向力； NG2k构配件自重标准值产生的轴向力; NG2k施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距（跨）内施工荷载总和的1/2取值。不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ_ 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 =0.851.40.4911.51.801.80/100.284 kN/m2 其中 Wk 风荷载基本风压值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。五、立杆的稳定性计算:不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N 计算立杆段的轴心力设计值，N=5608.000N； 轴心受压构件的稳定系数,根据长细比=197查表取值:0.186； 长细比，=lo/i =3119.000/15.8197 l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0= kuh =1.1551.51.803.119m3119.000mm； i 立杆的截面回转半径，i=15.8； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，查表确定，u=1.50； A 立杆净截面面积，A=489mm2 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 不组合风荷载时，立杆的稳定性计算值 5608.000/（0.186489）61.66 f,满足要求！ 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N 计算立杆段的轴心力设计值，N=4946.000N； 轴心受压构件的稳定系数,根据长细比=197,查表取值:0.186； 长细比，=lo/i =3119.000/15.8197 l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0= kuh =1.1551.51.803.119m3119.000mm； i 立杆的截面回转半径，i=15.8 mm； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，查表确定，u=1.50； A 立杆净截面面积，A=489 mm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5080mm3 MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW =284.000 N.m； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 组合风荷载时，立杆的稳定性计算4946.000/（0.186489）284000.000/5080110.28Nl，连墙件的设计计算满足要求！ 连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl =14.136大于扣件的抗滑力12kN，不满足要求！请设置其它方式连接 连墙件扣件连接示意图八、立杆的地基承载力计算:不组合风荷载时，立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 其中 p 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，p = N/A =5.608/0.5=11.2 N/mm2； N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N =5.608 A 基础底面面积 (m2)；A =0.5 fg 地基承载力设计值 (N/mm2)； fg = kc fgk =0.5500250.0 N/mm2 其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc =0.5 fgk 地基承载力标准值；fgk =500 立杆基础底面的平均压力必须满足下式的要求 p fg 经计算，P=11.2250.0 地基承载力的计算满足要求！ 组合风荷载时，立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 其中 p 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，p = N/A =4.946/0.5=9.9 N/mm2； N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N =4.946 A 基础底面面积 (m2)；A =0.5 fg 地基承载力设计值 (N/mm2)； fg = kc fgk =0.5500250.0 N/mm2 其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc =0.5 fgk 地基承载力标准值；fgk =500 立杆基础底面的平均压力必须满足下式的要求 p fg 经计算， P=9.9250.0 地基承载力的计算满足要求！ 九 脚手架搭设基本要求1、脚手架搭设材料质量及规格要求：（1）钢管：钢管采用48mm3.5mm。其化学成分及机械性能应符合国家标准。钢管应涂防锈漆。钢管上严禁打孔。（2）扣件：扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面要接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小间距要小于5mm。共有三种扣件：直角扣件、旋转扣件、对接扣件。（3）脚手板：采用竹脚手架板，竹长为34m，尾径不得小于5cm，设直径为6mm 的钢丝箍四道。2、构造及搭设要求（1）纵向水平杆：纵向水平杆宜设置在立杆内侧，纵向水平杆接长度采用对接扣件连接。纵向水平杆的对接扣件应交错布置，两根相临纵向水平杆的接头不应设置在同步或同跨内；相邻两根纵向水平杆接头应错开不小于500mm；各接头中心至最近主节点距离不宜大于纵距的1/3，即330mm。（2）横向水平杆：主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。同时为满足小横杆的承载力要求，操作层小横杆间距为600mm。（3） 脚手板：操作层脚手板的铺设应满铺、铺稳。脚手板对接铺设时，接头处设两根横向水平杆；搭接铺设的脚手板，接头处必须在横向水平杆上，搭接长度不小于200mm。不允许有探头板，脚手板总挑头长度不宜超过150mm。（4）立杆1）立杆下应有底座和垫板。立杆顶端高出檐口上皮1.5m。2）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm 处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。3）脚手架立杆接头必须采用对接扣件对接连接，立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3，即460mm。（5）剪刀撑1）本脚手架为双排架子，应搭设剪刀撑，每道剪刀撑宽度不应小于4 跨，且不小于6m，斜杆与地面倾角宜在4560之间。2）外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置，中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。3）剪刀撑的搭设需使用双杆，斜杆的接头除顶层可以采用搭接外，其余接头均必须采用对接扣件连接。4）剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。（6） 连墙件1）连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm。连墙件从第一步纵向水平杆处开始设置。2）本脚手架采用刚性连墙件，连墙件采用直径48mm，壁厚3.5mm 的钢管，连墙件与脚手架、连墙件与建筑物的连接采有扣件。连墙件竖向层层拉接（2.8m），横向遇门窗洞口即进行拉接，间距不大于3m。（7） 横向支撑：横向支撑应在同一节间，由底至顶呈之字型连续布置，斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立柱上，旋转扣件中心线主节点的距离不应大于150mm。（8） 外围防护：脚手架外侧满挂密目网防护，脚手架操作层必须有180mm 高的挡脚板和高度1.5m 的护身栏。3、脚手架搭设质量要求：（1）立杆垂直偏差应符合相关规定要求。（2）纵向偏差不大于H/200（19250/200=96mm），且不大于100mm。（3）横向偏差不大于H/400（19250/400=48mm），且不大于50mm。（4）纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300（70000/300=233mm），且不大于20mm；横向水平杆水平偏差不大于10mm。（5）脚手架的步距、立杆横距的偏差不大于20mm；立杆纵距偏差不大于50mm。（6）连墙点的数量、位置要正确。连接牢固，无松动现象。4、 施工方法（1）地基要求：搭设脚手架的场地必须坚实，地基标高应略高于周围地面，避免存水，每根立杆底部应装钢底座，并垫上厚度大于50mm 的木板，木板面积不小于0.15m2，也可垫通长脚手架。为避免或减少架子不均匀沉降。在立杆底部加扫地杆。（2） 施工顺序：按脚手架的柱距、纵距放线、定位铺设垫板、安放底座放置纵向扫地杆立杆设置立柱临时支撑横向扫地杆第一步纵向水平杆第一步横向水平杆第二步纵向水平杆第二步横向水平杆剪刀撑随立柱、纵横向水平杆等同步搭设随架子搭设按构造要求与墙刚性拉接。5、注意事项（1）脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。（2）底座安放应符合下列规定：底座、垫板均应准确地放在定位线上；垫板宜采用长度不小于2 跨、厚度不小于50mm 的木垫板。（3）立杆搭设应符合下列规定：严禁将外径48mm 与51mm 的钢管混合使用；开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除；当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。（4）纵向水平杆搭设应符合下列规定：双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于100mm。（5）横向水平杆搭设应符合下列规定：双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于100mm。（6）扣件安装应符合下列规定：扣件规格必须与钢管外径相同；螺栓拧紧扭力矩不应小于40Nm，且不应大于65Nm；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。（7）作业层栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：栏杆和挡板均应搭设在外立杆的内侧；上栏杆上皮高度应为1.2m；挡脚板高度不应小于180mm；中栏杆应居中设置。（8）脚手架的铺设应符合下列规定：脚手架应铺满、铺稳，离开墙面120150mm；脚板探头应用直径3.2mm 的镀锌钢丝固定在支撑杆件上；自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m 满铺一层脚手板。6、 脚手架拆除措施（1）拆除脚手架前的准备工作1）应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否按照构造要求；2）应根据检查结果确定拆除顺序和措施后方可实施；3）应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底；4