陈果扣件式钢管脚手架计算 2.doc

扣件式钢管脚手架计算一、工程概况本工程搭设高度H=27m，采用落地式双排单立杆钢管外脚手架，采有密目式安全网全封闭，材料为48*3.5。搭设尺寸为立杆纵距1.8米，立杆横距0.9米，横杆步距为1.5米。铺竹笆片9层（按一层隔一层铺设），上下同时2层施工，连墙杆采用2步3跨，竖向间距3.0米，水平间距5.4米。沿烟囱周边外侧满布剪刀撑，脚手架落在底板上。外架由脚部垫平钢板、立杆、大横杆、小横杆、剪力撑、脚手板及绿色密目安全网构成。所有钢管刷黄色油漆，绿色安全网罩在外架立面内侧。施工荷载(按装修脚手取值)，连墙杆布置为两步三跨钢性连墙件。示意图附后。二、搭设注意事项1、搭设脚手架前应作仔细筛选，不同长度规格的钢管应分别堆放，严格按要求长度选用，以保证外架安全、美观。2、立杆竖立应做到纵成线、横成方，杆身垂直。相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一。立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或不设。双立杆必须都用扣件与同一根大横杆扣紧，不得只扣一根。单立杆和双立杆之中的一根对接，该杆承受全部上部（单立杆部分）荷载的70%以上和下部荷载的（双力杆部分）的一半。立杆垂直偏差不得大于架高的1/400-1/600，且全高偏斜不大于100mm。3、大横杆：步距为1.5米，上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，水平距离不小于500mm，且与相邻立杆的距离不大于纵距的三分之一。4、小横杆：搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧，该杆轴线偏离主节点的距离不大于150mm，小横杆间距应与立杆间距相同。伸出外排大横杆边缘距离不小于100mm，伸出里排大横杆距结构外边缘150mm，上下层小横杆在立杆处错开布置。5、剪力撑沿脚手架四周从底至顶连续设置剪刀撑，其斜撑与地面成45-60之间，斜杆相交点处于同一直线上，剪刀撑两端扣在立杆和小横杆伸出端头上，并用旋转扣件固定，中间增设2-4个扣结点，所有固定点距主节点不大于150mm，最下部斜杆与立杆的连接点距地面高度不大于300mm。剪刀撑杆件连接采用搭接，搭接长度为1.0米，并用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端距离应不小于100mm。6、连墙杆 （1）、连墙杆采用刚性连接，竖向间距2步距（3.0米），水平间距3跨（5.4米），连墙杆采用483.5钢管。（2）、连墙杆从底层第一纵向水平杆开始设置，尽量靠近主节点，横竖向顺序排列均匀，与架体和结构立面垂直，伸出扣件距离大于100mm。7、扫地杆纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座下皮200mm处的立杆上，横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。8、脚手板（1）、立杆底部铺设木脚手板，木脚手板应平行于大横杆设置，厚50mm、宽300mm、长4.0m。（2）、在作业层下部铺设一层水平网，随作业层上升。首层满铺一层竹脚手板，作业层脚手板满铺并铺稳，同时设置安全网和防护栏杆及挡脚板。拐角处脚手板应重叠放置，避免出现探头和空挡现象。三、搭设程序 场地清理-基础承载材料配备-定位设置通长脚手板-摆放纵向扫地杆逐根竖立杆横向扫地杆小横杆-大横杆连墙杆安装剪力撑铺脚手板防护栏杆张挂安全网四、计算 基本参数： 钢管重量：0.0384KN/m 扣 件：0.015KN/只 竹 笆 片：0.05KN/m2 安 全 网：0.031.56=0.003KN/m2 基本风压：绍兴地区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：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=0.050.93+0.0384 =0.0534KN/mB、施工荷载：QQK=20.93=0.6KN/m单根纵向水平管所受的线荷载Q=1.20.0534+1.40.6=0.904KN/m（2）抗弯强度验算Mmax=0.1Ql2=0.10.9041.52=0.2034KN.m= = 40.64N/mm2 f=205 N/mm2 (安全)（3）变形验算=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=0.051.5+0.0384 =0.1134KN/mB、施工荷载：QQK=21.5=3.0KN/m单根横向水平管所受的线荷载Q=1.20.1134+1.43.0=4.34KN/m。（2）抗弯强度验算Mmax=Ql2=4.340.92=0.44KN.m= = 86.6N/mm2 f=205 N/mm2 (安全)（3）变形验算=安全。（二）、立杆稳定性计算1、荷载标准值计算1）脚手结构自重全高一纵距自重NG1K 一步一纵距自重 立杆：21.80.03840.138 大横杆: 21.50.03840.1152 小横杆: (0.1+0.9+0.1)0.03840.042 扣件: 40.0150.06 小计:0.355脚手架全高27m，折合则一个纵距脚手结构自重产生的轴向力: （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9层）： 纵向水平杆及扣件（横向跨中的两根，用于铺竹笆片）：护栏、踏脚杆及扣件（按每层均设计）： 剪刀撑（按6跨6步一组设置）：密目网： 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+0.698+0.165）2=3.40KN3) 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=221.80.92=3.24KN2、立杆稳定性计算计算公式： 不组合风荷载时 组合风荷载时 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： 组合风荷载时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， 计算长度附加系数，其值取1.155 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算度系数，按下表（表1）取值为1.50， 脚手架立杆的计算长度系数 表1类 别立杆横距（m）连墙杆布置二步三跨三步三跨双排架1.051.501.701.301.551.751.551.601.80 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： 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术规范表附录C表C 当250时， 查表2可知：0.186 A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）式中风荷载标准值：风压高度变化系数，1.24（按荷载规范采用，摘要如下表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脚手架体型系数， 当建筑物墙体已砌完时， 脚手架挡风系数=，密目安全网的挡风系数近似按0.4计，因为是安装脚手架，所以建筑物墙体已砌好，。 则， W钢管截面抵抗系数 5.08103mm3稳定性计算：不组合风荷载时：（安全）组合风荷载时：（安全）。（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) 式中： 连墙杆轴向力设计值 连墙杆约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排脚手取5。 风荷载产生的连墙杆轴向力设计值，按下式计算： Aw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=19.44m2每只扣件的抗滑能力为8KN，两只扣件抗滑移。 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。 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、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： 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。六、脚手架的拆除脚手架拆除顺序必须遵循和搭设相反的顺序，即先搭后拆，后搭先拆，每步同时拆除，不允许同时拆除脚手架。拆下的钢管、扣件应及时分类堆放，并按项目指定场地堆码。七、 安全措施及规定 1、搭拆阶段的安全措施 1） 搭拆架子的工人必须佩带安全带。 2）搭拆过程中划出安全区，设专人负责警示，挂标志，禁止行人进入。 3） 没有搭拆完的脚手架在每收工时一定要确定架子的稳定，并有临时附墙和加固措施，以免发生意外。 4） 拆脚手架应统一指挥、上下呼应、动作协调，当解开与另一个有关的扣件时先告知对方，以防坠落。 5）拆除脚手架时应一步一清，不准采用踏步式拆除方法。纵向剪力撑应先拆除中间扣，然后拆除两边扣。拆下的钢管、扣件应按类分放，零配件装在容器内，然后用井架送到地面，严禁