扣件式钢管脚手架计算实例

扣件式钢管脚手架计算实例一、结构扣件式钢管脚手架主要由钢管和扣件组成。钢管一般采用外径48MM、壁厚35MM的焊接钢管，或外径51MM、壁厚34MM的无缝钢管；扣件包括直角、回转和对接扣件。整个脚手架系统则由钢脚手板（竹脚手板）、小横杆、大横杆、立杆和剪刀撑、拉结件以及连接它们的扣件组成。一般建筑扣件式钢管脚手架的构造参数见表1。扣件式钢管脚手架构造参数（单位M）表1立杆项目构造形式内立杆离墙距离横距纵距大横杆步距操作层小横杆间距剪刀撑连墙杆砌筑单排双排02511511514214218067071装修单排双排02511511514214218071071设置位置1、两端双跨内；2、中间每隔30M净距双跨内；3、设在外侧。与地面成4560夹角。每隔2步4跨设置一根二、荷载作用在脚手架上的荷载一般有施工荷载（操作人员和材料及其设备等重力）和脚手架自重力。各种荷载的作用部位和分布可按实际情况采用。脚手架用小横杆附在砖墙上（单排）或用拉结杆与建筑物拉结。荷载的传递顺序是脚手板小横杆大横杆立杆底座地基。三、小横杆1、小横杆按简支梁计算。按实际堆放位置的标准值计算其最大弯距，其弯曲强度按下式核算F（11）其中MXWN大、小横杆的弯曲应力；MX大、小横杆计算的最大弯矩；WN大、小横杆的净截面抵抗矩；F钢管的抗弯、抗压强度设计值。F205N/MM2。2、将荷载换算成等效均布荷载，按下式进行挠度核算（12）其中Q脚手板作用在小横杆上的等效均匀荷载；L大、小横杆的跨度；E钢材的弹性模量；I大、小横杆的截面惯性矩；受弯构件的挠度；受弯杆件的容许挠度。取1/150四、大横杆1、大横杆按三跨连续梁计算。用小横杆支座最大反力计算值，在最不利荷载布置计算其最大弯矩值，其弯曲强度按下式核算F（13）当脚手架外侧有遮盖物或有六级以上大风时，须按双向弯曲求最大组合弯矩，再进行核算。2、将标准值的最大反力值进行最不利荷载布置求其最大弯矩值，然后换算成等效均匀布置，按下式进行挠度核算（14）其中Q大横杆上等效均布荷载。五、立杆1、脚手架立杆的整体稳定，按图2示轴心受力格构式压杆计算，其格构式压杆由内、外排立杆及横向水平杆组成。5QL4384EIMXWN099QL4100EI（1）不考虑风载时，立杆按下式核算KAKHF（15）其中N格构式压杆的轴心压力；N12（N1NCK1NCK2）14NQK其中N1脚手架的步距数；NCK1脚手架自重产生的轴力高为一个步距，宽为一个纵距的脚手架。自重查表2；NCK2脚手架附件及物品重产生的轴力，一个纵距的重力可查表3；NQK一个纵距内架子的施工荷载标准值产生的轴力，可查表4；格构式压杆整体稳定系数，按换算长细比2X，由表5查取；A脚手架内外排立杆的毛截面之和；KA与立杆截面有关的调整系数，当内外排立杆均采用两根钢管组合时，KA07；单根时，KA085；KH与脚手架高度有关的调整系数；当H25M时取08；H25M时，KH按下式计算KH其中H脚手架高度（M）（2）考虑风载时按下式核算KAKHF（16）其中Q1风荷载作用于格构式压杆的线荷载；A1内排或外排的单排立杆危险载面的毛截面积；NA11H100NAMQ1A1M风荷载作用对格构式压杆产生的弯矩，可按M计算；H1连墙件的竖向间距。2、双排脚手架单杆稳定性按下式核算MKAKHF（17）当底步步距较大，而N1及上步步距较小时，此项计算起控制作用。其中1按1H1/I1查表5得的稳定系数其中H1脚手架底步步距或门洞处的步距I1内排或外排立杆的回转半径。M操作处水平杆对立杆偏心传力产生的附加应力，当施工荷载QK2000N/M2时，取M35N/MM2；当QK3000N/M2时，取M55N/MM2；非施工层的M0。六、脚手架与结构的连接1、连接件抗拉、抗压强度按下式计算085F（18）其中N1（NC）风荷载作用对连墙点处产生的拉力或压力，由下式计算N1（NC）14H1L1K其中H1L1连墙点的竖向及水平间距；K风荷载标准值；AN连接件的净截面积。2、连接件与脚手架及主体结构的连结强度按下式计算N1（NC）NC（19）其中NC连接件的抗压或抗拉设计承载力，采用扣件时，NC6KN/只七、最大搭设高度Q1H28N1A1N1（NC）AN双排扣件式钢管脚手架一般搭设高度不宜超过50M，超过时，应采取分段搭设或分段卸荷措施。由地面起或挑梁上的每段脚手架最大搭设高度按下式计算HMAX（110）其中HHAF可由表8中查出；H脚手架的步距。一步一纵距的钢管、扣件重力NCK1（KN）表2步距HM立杆纵距LM12135150180200120351036603800411043115038003960411044204631804090425044104740496脚手架1个立杆纵距的附设构件及物品重力NCK2（KN）表3脚手架上脚手板铺设层数层立杆横距BM立杆纵距LM2461213722360334815171529504185182058354050221052022863933558012154927133877151936339148471823234069581613020258145216462注本表根据脚手板03KN/M2，操作层的挡脚板0036KN/M，护栏00376N/M，安全网0049KN/M（沿脚手架纵向）计算，当实际与此不符时，应根据实际荷载计算。H1H100KAAF13（12NCK214NQK）12NCK11个立杆纵距的施工荷载标准值产生的轴力NQK（KN）表4均布施工荷载KN/M2立杆横距BM立杆纵距LM1520304050122523365046728401531542063084010501051837850475610081260122973965947929901537149574399012381301844659498111801485轴心受压构件的稳定性系数（Q235钢）表501234567890100009970995099209890987098409810979097610097409710968096609630960095809550952094920094709440941093809360933093009270924092130091809150912090909060903089908960893088940088608820879087508720868086408610858085550085208490846084308390836083208290825082260081808140810080608020797079307890984077970077507700765076007550750074407390733072880072207160710070406980692068606800673066790066106540648064106340625061806110630595100058805800573056605580551054405370530052311005160509050204960489048304760470046404581200452044604400434042804230417041204060401130039603910386038103760371036703620357035314003490344034003360332032803240320031603121500308030603010298029402910287028402810277160027402710268026502620259025602530251024817002450243024002302350232023002270225022318002200218021602140211020902070205020302011900199019701950193019101890188018601840182200018001790177017501740172017101690167016621001640163016101600159015701560154015301522200150014901480146014501440143014201410139230013801370136013501330132013101300129012824001270126012501240123012201210120011901182500117格构式压杆的长细比X表6脚手架与主体结构连墙点竖向间距H1M脚手架立杆横距BM273036404054548546010551457168676277185791410281143130415462554615623692738831923注1、表中数据根据X计算，H1为脚手架连墙点的竖向间距B为立杆横距。2、当脚手架底步以上的步距H及H1不同时，应从底部以上较大的H1作为查表根据。换算长细比系数表7主体结构连墙点的竖向间距H1步距数立杆横距BM2H3H4H105252016130322419注表中数据是根据连墙点纵向间距为3倍立杆纵距计算所得，若为4倍时，应乘以103的增大系数。格构式压杆的AF（KN）表8步距HM立杆横距BMH1120135150180200297756808766752148491397313729795880848491343622797110546476952217429883032124714292899765116364145447373453765116215951264363572978313046970556465463883280826743注表中钢管截面采用48MM35MM，F205N/MM2。2H1B八、实例1、某高层建筑施工，需搭设504M高双排钢管脚手架。已知立杆横距B105M，纵距L15M，内立杆距外墙距离B1035M，脚手架步距H18M，铺设钢脚手板6层，同时进行施工的层数2层，脚手架与立体结构连接的布置，其竖向间距H12H36M，水平距离L13L45M。钢管为4835MM，施工荷载为40KN/M2，试计算采用单根钢管立杆的允许搭设高度。解根据已知条件分别查表得AF48491KN（表8）；NCK24185KN（表3）；NQK84KN（表4）；NCK10442KN（表3）；KA085因立杆采用单根钢管，则HH18658M最大允许搭设高度HMAX397M504M2、已知条件同上例，根据验算单根钢管立杆只允许搭设高度为397M，现采取措施由顶往下算397M至504M之间用双钢管作立杆，试验算脚手架结构的稳定。解脚手架上部397M为单管立杆，其折合步数H13971822步，实际高为2218396M，下部双管立杆的高为504396108M，折合步数N1108186步。1、验算脚手架的整体稳定性、求N值因底部压杆轴力最大，故验算双管部分，每一步一个1KAAF13（12NCK214NQK）12NCK10854849113（1241851484）120442H1H1006581658100纵距脚手架的自重N/CK1，N为N/CK1NCK121800376001440442013500560633KNN12（N1NCK1N/1N/CK1NCK2）14NQK12（220442606334185）148433KN、计算值由B105M，H36M计算X2X686由B、H查表7得250XX2568617125再由0X查表5得0242、验算整体稳定性，因立杆为双钢管，KA07，计算高度调整系3数KH，由H50425（）依式KH0665则696N/MM2KAKH070665205954N/MM2696N/MM2安全2）、验算单根钢管立杆的局部稳定单根钢管最不利步距位置为由顶往下数396处往上一个步距，最不利荷载在396处，为一个操作层，其往上还有一个操作层6层脚手板均在396处往上的位置铺设，最不利立杆为内立杆要多负担小横杆向里挑出035宽的脚手板及其上活荷载，故其轴向力N1为N112N1NCK1（12NCK214NQK）