高层建筑施工用脚手架课件

1、高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 第五章 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 扣件式钢管脚手架的构造和设计方法；扣件式钢管脚手架的构造和设计方法； 碗扣式钢管脚手架的构造、门式钢管脚手架碗扣式钢管脚手架的构造、门式钢管脚手架 构造和设计方法；构造和设计方法； 附着升降脚手架、悬挑脚手架和外挂脚手架。附着升降脚手架、悬挑脚手架和外挂脚手架。 教学内容教学内容 教学要求教学要求 掌握扣件式

2、钢管脚手架的构造和设计方法；掌握扣件式钢管脚手架的构造和设计方法； 了解其他脚手架的构造和设计方法。了解其他脚手架的构造和设计方法。 建筑施工碗扣式钢管建筑施工碗扣式钢管 脚手架安全技术规范脚手架安全技术规范 (JGJ166-2008) 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 o概述概述 脚手架特点脚手架特点 所受荷载变异性较大；所受荷载变异性较大； 扣件连接节点属于半刚性，且节点刚性大小扣件连接节点属于半刚性，且节点刚性大小 与扣件质量、安装质量有关；与扣件质量、安装质量有关； 脚手架结构、构件存在初始缺陷：杆件

3、的初脚手架结构、构件存在初始缺陷：杆件的初 弯曲、锈蚀、搭设尺寸误差、受荷偏心等均较弯曲、锈蚀、搭设尺寸误差、受荷偏心等均较 大；大； 安全储备小。至今，以上问题的研究不完善。安全储备小。至今，以上问题的研究不完善。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 2010年年3月月31日下午，武汉市江汉路步行街唐氏集团日下午，武汉市江汉路步行街唐氏集团 所属俊华大厦正在装修的佰世威商业门面所属俊华大厦正在装修的佰世威商业门面6层楼高的层楼高的 外墙脚手架发生坍塌。幸无人员伤亡。外墙脚手架发生坍塌。幸无人员伤亡。 高层建筑

4、施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 07年年11月月6日，陕西西安繁华闹市区南大街发生一起日，陕西西安繁华闹市区南大街发生一起 大面积脚手架倒塌事件，造成大面积脚手架倒塌事件，造成4人轻伤。人轻伤。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 2009年以来脚手架倒塌事故。年以来脚手架倒塌事故。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 (1) (1) 承载力大承载力

5、大 ； (2) (2) 装拆方便，搭设灵活；装拆方便，搭设灵活； (3) (3) 比较经济。比较经济。 与其他钢管脚手架相比，加工简单，一次与其他钢管脚手架相比，加工简单，一次 投资较少。投资较少。 o扣件式钢管脚手架扣件式钢管脚手架 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 适用范围： （1）工业与民用建筑，特别是多高层房屋 （2）高耸建筑物 （3）模板支撑架 （4）上料平台 （5）栈桥、码头 （6）其他 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工

6、用脚手架 单排脚手架和双拼脚手架 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 脚手架01规范规定，单排脚手架不适用下列 情况： （1）墙体厚度小于或等于180mm; （2）建筑物高度超过24m； （3）空斗砖墙、加气块墙等轻质墙体； （4）砌筑砂浆强度等级小于或等于M1.0的砖 墙； 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 扣件式钢管脚手架的基本构架形式(m) 回 转 扣 件 直 角 扣 件 对 接 扣 件 高层建筑施工高层建筑施工 北京大

7、学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 常用敞开式双排脚手架的构架尺寸(m) 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 注注: : 表中所示表中所示2+2+42+2+40.35(kN /m0.35(kN /m2 2) )，包括下列荷载，包括下列荷载: : 2+2 (kN /m 2+2 (kN /m2 2) )是二层装修作业层施工荷载；是二层装修作业层施工荷载； 4 40.35(kN /m0.35(kN /m2 2) )包括二层作业层脚手板，另二层脚包括二层作业层脚手板，

8、另二层脚 手板为手板为建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ JGJ 13013020012001）规范规定的构造设置；规范规定的构造设置； 3 3+2+4+2+40.35(kN /m2),0.35(kN /m2),3 3表示一层结构作用层施工荷载，表示一层结构作用层施工荷载， 见见P152P152表表5-95-9； 作业层横向水平杆间距，应按不大于作业层横向水平杆间距，应按不大于l la a/2 /2 设置，（其设置，（其 中为立杆纵距）。中为立杆纵距）。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用

9、脚手架高层建筑施工用脚手架 脚手架钢管应采用现行国家标准，其质量应符合：脚手架钢管应采用现行国家标准，其质量应符合： 材质要求：材质要求： 现行国家标准现行国家标准碳素结构钢碳素结构钢(GB(GBT700)T700)中中Q235-AQ235-A 级钢的规定；级钢的规定； 脚手架钢管的尺寸应按表脚手架钢管的尺寸应按表5-35-3采用；采用； 脚手架钢管的截面特性如表脚手架钢管的截面特性如表5-4； 钢管上严禁打孔。钢管上严禁打孔。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 表5-3 脚手架钢管尺寸(m) 表5-4 脚手

10、架钢管的截面特性指标 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 用扣件连接的钢管用扣件连接的钢管 脚手架，其水平杆的轴脚手架，其水平杆的轴 线与立杆轴线在主节点线与立杆轴线在主节点 上并不汇交在一点；上并不汇交在一点； 当纵向或横向水平当纵向或横向水平 杆传荷载至立杆时，存杆传荷载至立杆时，存 在偏心距在偏心距53mm53mm，如图，如图 所所 示；示； 在一般情况下，此在一般情况下，此 偏心产生的附加弯曲应偏心产生的附加弯曲应 力不大，为了简化计算，力不大，为了简化计算， 予以忽略；予以忽略； 高层建筑施工高层建筑

11、施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 脚手板 （1）可采用钢、木、竹材料制作； （2）其质量和尺寸允许偏差应符合规范验收 条件，并应有防滑措施。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 作用于脚手架的荷载类型：作用于脚手架的荷载类型： 永久荷载(恒荷载)； 可变荷载(活荷载)。 o扣件式钢管脚手架的荷载及其组合扣件式钢管脚手架的荷载及其组合 脚手架脚手架 的荷载的荷载 永久荷载永久荷载( (恒荷载恒荷载) )可分为：可分为： (1)脚手架结构自重脚手架结

12、构自重 ； (2)构、配件自重。构、配件自重。 包括：包括： 脚手板；栏杆；挡脚板；安全网等防护设施 的自重。 建筑施工扣件式 钢管脚手架安全 技术规范 JGJ1302001 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 可变荷载可变荷载( (活荷载活荷载) )可分为：可分为： (1)施工荷载：施工荷载：包括：作业层上的人员；包括：作业层上的人员； 器具和材料的自重。器具和材料的自重。 (2)风荷载。风荷载。 永久荷载标准值应符合下列规定：永久荷载标准值应符合下列规定： (1)(1)每米立杆承受的结构自重标准值，宜按课本

13、表每米立杆承受的结构自重标准值，宜按课本表5-55-5采用；采用； (2)(2)冲压钢脚手板、木脚手板与竹串片脚手板自重标准值，应按课本表冲压钢脚手板、木脚手板与竹串片脚手板自重标准值，应按课本表 5-65-6采用；采用； (3)(3)栏杆与挡脚板自重标准值，应按课本表栏杆与挡脚板自重标准值，应按课本表5-75-7采用；采用； (4)(4)脚手架上吊挂的安全设施脚手架上吊挂的安全设施( (安全网、苇席、竹笆及帆布等安全网、苇席、竹笆及帆布等) )的荷载应的荷载应 按实际情况采用；按实际情况采用； 常用构配件与材料、人员自重应按课本表常用构配件与材料、人员自重应按课本表5-85-8采用。采用。

14、高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 表5-5 483.5钢管脚手架每米立杆承受的结构自重标准 值gk(kN/m) 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 作用于脚手架上的水平风荷载标准值，应按下式作用于脚手架上的水平风荷载标准值，应按下式 算：算： k=0.7zs0 式中：式中：k k: :风荷载标准值风荷载标准值(kN(kNm m2 2) )； z z: :风压高度变化系数，风压高度变化系数， 见课本表见课本表5-105-10；

15、s s : :脚手架风荷载体型系数，按课本表脚手架风荷载体型系数，按课本表5-125-12的规定采的规定采 用；用； 0 0 ：基本风压 ：基本风压(kN/m(kN/m2 2) )，按现行国家标准建筑结构，按现行国家标准建筑结构 荷载规范荷载规范(GB50009-2001)(GB50009-2001)的规定采用。的规定采用。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 设计脚手架的承重构件时，应根据使用过程中可能出现的荷载设计脚手架的承重构件时，应根据使用过程中可能出现的荷载 取其最不利组合进行计算，荷载效应组合宜按下

16、表采用。取其最不利组合进行计算，荷载效应组合宜按下表采用。 脚手架的荷载效应组合 脚手架的荷载组合脚手架的荷载组合 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 计算主要内容：计算主要内容： (1)(1)纵向、横向水平杆等受弯构件的纵向、横向水平杆等受弯构件的强度强度和连接扣件的和连接扣件的 抗滑承载力抗滑承载力计算；计算； (2)(2)立杆的稳定性计算；立杆的稳定性计算； (3)(3)连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算； (4)(4)立杆地基承载力计算。立杆地基承载力计算。 o扣

17、件式钢管脚手架的设计计算扣件式钢管脚手架的设计计算 基本设计规定基本设计规定 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 纵向、横向水平杆的抗弯强度应按式纵向、横向水平杆的抗弯强度应按式 计算计算： =M/W f M M：纵向、横向水平杆弯矩设计值：纵向、横向水平杆弯矩设计值 按下式计算按下式计算： M=1.2MGk+1.4MQk M MG Gk k：脚手板自重标准值产生的弯矩；：脚手板自重标准值产生的弯矩； M MQ Qk k：施工荷载标准值产生的弯矩；：施工荷载标准值产生的弯矩； W W：截面模量，可查参考资料表格

18、；：截面模量，可查参考资料表格； f f：钢材的抗弯强度设计值。：钢材的抗弯强度设计值。 纵向水平杆、横向水平杆计算纵向水平杆、横向水平杆计算 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 纵向、横向水平杆的挠度：纵向、横向水平杆的挠度： vv vv 式中：式中：vv挠度；挠度； vv容许挠度。容许挠度。 注意：注意： 计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时，不考虑扣件的计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时，不考虑扣件的 弹性嵌固作用弹性嵌固作用( (偏于安全偏于安全) )，纵向水平杆宜按三跨连续梁计算，纵向水平杆宜按三跨连续

19、梁计算， 计算跨度取纵距计算跨度取纵距lala。 横向水平杆宜按简支梁计算，计算跨度横向水平杆宜按简支梁计算，计算跨度l l0 0可按下图所示采用。可按下图所示采用。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 双排脚手架的横向水平杆的构造外伸长度双排脚手架的横向水平杆的构造外伸长度a a500500， 其计算外伸长度其计算外伸长度( (即荷载分布范围即荷载分布范围) ) a a1=300mm1=300mm；水；水 平杆自重与脚手板自重相比甚小，可忽略不计。平杆自重与脚手板自重相比甚小，可忽略不计。 高层建筑施工高层建

20、筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 纵向或横向水平杆与立杆连接时纵向或横向水平杆与立杆连接时, ,扣件的抗滑承载力应符合下扣件的抗滑承载力应符合下 式规定：式规定： RRc RRc 式中：式中： R-R-纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； Rc-Rc-扣件抗滑承载力设计值。扣件抗滑承载力设计值。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 （1 1）立杆的稳定性计算）立杆的稳定性计算 不组合风荷载时不

21、组合风荷载时: N /(A) f 组合风荷载时组合风荷载时: N /(A)+MW/W f N:计算立杆段的轴向力设计值；计算立杆段的轴向力设计值； :轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比查表轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比查表5-21取值；取值； f ：钢材的抗压强度设计值。钢材的抗压强度设计值。 MW ：计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩：计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩 W：截面模量，可查表：截面模量，可查表 立杆计算立杆计算 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 不组合风荷载不组合风荷载: N =1.

22、2(NG1K+NG2K)+1.4NQK 组合风荷载组合风荷载: N=1.2(NG1K+NG2K)+0.851.4(NQK+ NWK) NG1K：脚手架结构自重标准值产生的轴向力；：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；构配件自重标准值产生的轴向力； NQK:施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按 一纵距一纵距(跨跨)内施工荷载总和的内施工荷载总和的1/2取值取值; NWK:风荷载产生的轴向力风荷载产生的轴向力 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用

23、脚手架高层建筑施工用脚手架 :轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比查表轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比查表5-21取值取值: :长细比，长细比， =l0/i； l0 :计算长度；计算长度； l0=kh k ：计算长度附加系数，：计算长度附加系数，1.155； ：考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按表：考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按表 5-22取值；取值； h ：立杆步距；：立杆步距； i ：截面回转半径，可查表；：截面回转半径，可查表； A ：立杆的截面面积，可查表。：立杆的截面面积，可查表。 1kG N 2kG N 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出

24、版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 MW ：计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩：计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩： MW=0.85 1.4MWK=0.851.4 k la h2 /10 MWK：风荷载标准值产生的弯矩；：风荷载标准值产生的弯矩； k：风荷载标准值；：风荷载标准值； la ：立杆纵距；：立杆纵距； f ：钢材的抗压强度设计值。钢材的抗压强度设计值。 W M Wk M k a l （2 2）立杆稳定性计算部位的确定应符合下列规定：）立杆稳定性计算部位的确定应符合下列规定： 当脚手架搭设尺寸采用：当脚手架搭设尺寸采用： 相同同的步距步距、立杆纵距、

25、立杆横立杆纵距、立杆横 距和连墙件间距时距和连墙件间距时，应计算底层立杆段； 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 当脚手架搭设尺寸中的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间当脚手架搭设尺寸中的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间 距有变化时：距有变化时： 除计算底层立杆段外；除计算底层立杆段外； 还必须对出现最大步距或最大立杆纵距；还必须对出现最大步距或最大立杆纵距； 立杆横距、连墙件间距等部位的立杆段进行验算；立杆横距、连墙件间距等部位的立杆段进行验算； 双管立杆变截面处主立杆上部单根立杆双管立杆变截面处主立杆上部

26、单根立杆 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 脚手架有两种可能的失稳形式：脚手架有两种可能的失稳形式： 整体失稳，局部失稳；整体失稳，局部失稳； 整体失稳整体失稳： 内、外立杆与横向水平杆组成内、外立杆与横向水平杆组成 的横向框架，沿垂直主体结构方向的横向框架，沿垂直主体结构方向 大波鼓曲现象，波长均大于步距，大波鼓曲现象，波长均大于步距， 并与连墙件的竖向间距有关；并与连墙件的竖向间距有关； 局部失稳：局部失稳： 立杆在步距内发生小波鼓曲，立杆在步距内发生小波鼓曲， 波长与步距相近，内、外立杆变形波长与步距相

27、近，内、外立杆变形 方向可能一致，也可能不一致。方向可能一致，也可能不一致。 图5.7 双排脚手架的整体失稳 1连墙件 2失稳方向 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 当脚手架以相等步距、纵距搭设，连墙件设置均匀时，当脚手架以相等步距、纵距搭设，连墙件设置均匀时， 在均布施工荷载作用下，立杆在均布施工荷载作用下，立杆局部稳定局部稳定的的临界荷载临界荷载高于高于整体整体 稳定稳定的临界荷载，脚手架破坏形式为整体失稳；的临界荷载，脚手架破坏形式为整体失稳； 当脚手架以不等步距、纵距搭设，或连墙件设置不均匀，当脚手架

28、以不等步距、纵距搭设，或连墙件设置不均匀， 或立杆负荷不均匀时，或立杆负荷不均匀时，两种形式的失稳破坏两种形式的失稳破坏均有可能。均有可能。 整体失稳是脚手架的主要破坏形式，计算只对整体稳定； 为了防止局部立杆段失稳防止局部立杆段失稳，脚手架规范除除将底层步距限制在底层步距限制在 2m2m以下外，应规定对可能出现的薄弱薄弱的立杆段立杆段进行稳定性计 算。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 以上计算的轴向力以上计算的轴向力N N值计算可以忽略施工荷载的偏心作用：值计算可以忽略施工荷载的偏心作用： 原因：原因：

29、施工荷载一般是偏心地作用于脚手架上，上下层的交施工荷载一般是偏心地作用于脚手架上，上下层的交 叉，使分担的施工荷载趋于均匀；叉，使分担的施工荷载趋于均匀； 脚手架结构自重产生的最大轴向力与由不均匀分配施脚手架结构自重产生的最大轴向力与由不均匀分配施 工荷载产生的最大轴向力不会同时相遇。工荷载产生的最大轴向力不会同时相遇。 规定脚手架高度不宜超过规定脚手架高度不宜超过50m 50m 的依据：的依据： (1)(1)根据国内几十年的实践经验及对国内脚手架的调查，立根据国内几十年的实践经验及对国内脚手架的调查，立 杆采用单管的落地脚手架一般在杆采用单管的落地脚手架一般在50m 50m 以下；以下； (

30、2)(2)搭设高度超过搭设高度超过50m 50m 时，钢管、扣件的周转使用率降低，时，钢管、扣件的周转使用率降低， 脚手架的地基基础处理费用也会增加。脚手架的地基基础处理费用也会增加。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 (3)(3)参考国外的经验，如美国、德国、日本等也限制落地脚手参考国外的经验，如美国、德国、日本等也限制落地脚手 架的搭设高度，美国为架的搭设高度，美国为50m50m，德国为，德国为60m60m，日本为，日本为45m45m； 脚手架搭设高度限值脚手架搭设高度限值HH，是考虑到脚手架是施工现场搭

31、，是考虑到脚手架是施工现场搭 设的临时结构，其结构安全度受人为因素影响很大，高度越高设的临时结构，其结构安全度受人为因素影响很大，高度越高 不安全隐患越大；不安全隐患越大； 为确保高层脚手架的安全，特按照英国标准为确保高层脚手架的安全，特按照英国标准脚手架实施脚手架实施 规范规范(BS 59751982)(BS 59751982)作此规定。作此规定。 当需要的搭设高度大于当需要的搭设高度大于50m 50m 时，一般都比较慎重地采用了时，一般都比较慎重地采用了 加强措施：加强措施： 如：如： 采用双管立杆；分段卸荷；采用双管立杆；分段卸荷； 分段搭设等方法分段搭设等方法 高层建筑施工高层建筑施工

32、 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 连墙件的轴向力设计值计算：连墙件的轴向力设计值计算： N Nl l= N= N1W 1W +N +N0 0 式中：式中：N Nl l：连墙件轴向力设计值：连墙件轴向力设计值(kN)(kN)； N N1W 1W：风荷载产生的连墙件轴向力设计值， ：风荷载产生的连墙件轴向力设计值， N Nlw lw =1.4 =1.4k kA AW W k k：风荷载标准值：风荷载标准值 A AW W ：每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面：每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面 积；积； N N0 0：连墙

33、件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力：连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)(kN)， 单排架取单排架取3 3，双排架取，双排架取5 5。 连墙件计算连墙件计算 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 立杆基础底面的平均压力应满足立杆基础底面的平均压力应满足 ： pf pfg g 式中：式中：p p：立杆基础底面的平均压力，：立杆基础底面的平均压力，p=N/Ap=N/A； N N：上部结构传至基础顶面的轴向力设计值；：上部结构传至基础顶面的轴向力设计值； A A：基础底面面积；：基础底面面积； f fg

34、g：地基承载力设计值，：地基承载力设计值， fg =kfg =kc cf fgk gk； ； k kc c：脚手架地基承载力调整系数，对碎石土、砂土、：脚手架地基承载力调整系数，对碎石土、砂土、 回填土应取回填土应取0.40.4，对黏土取，对黏土取0.50.5，对岩石、混凝土取，对岩石、混凝土取1.01.0； f fgk gk：地基承载力标准值，应按国家标准。 ：地基承载力标准值，应按国家标准。 立杆地基承载力计算立杆地基承载力计算 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 模板支架计算立杆的稳定性应按以上脚手架立杆

35、稳定承载力计模板支架计算立杆的稳定性应按以上脚手架立杆稳定承载力计 算方法计算：算方法计算： 不组合风荷载时：不组合风荷载时： N=1.2 NN=1.2 NGK GK+ 1.4 N + 1.4 NQK QK 组合风荷载时：组合风荷载时： N=1.2 NN=1.2 NGK GK+0.85 +0.851.4 N1.4 NQK QK 式中：式中： NNGK GK- -模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标 准值产生的轴向力总和；准值产生的轴向力总和； NNQK QK- -施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时

36、 产生的荷载标准值产生的轴向力总和。产生的荷载标准值产生的轴向力总和。 kk =1.2+0.85 1.4 GQ NNN 邋 kG N 模板支架计算模板支架计算 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 【例【例5.15.1】 某高层装饰工程拟搭设某高层装饰工程拟搭设50m50m高双排脚手架，高双排脚手架， 采用采用48483.53.5钢管、冲压钢脚手板钢管、冲压钢脚手板( (每块宽每块宽230mm230mm， 自重自重0.3 kN/m0.3 kN/m2 2，作业层铺，作业层铺4 4块；挡脚板用冲压钢脚手块；挡脚板用冲

37、压钢脚手 板板1 1块块) )，脚手架排距，脚手架排距1.05m1.05m、步距、步距1.8m1.8m、柱距、柱距1.8m1.8m， 连墙件竖向间距连墙件竖向间距3.6m3.6m、水平间距、水平间距5.4m5.4m，双层同时作业，双层同时作业， 立网全封闭立网全封闭( (立网网眼尺寸立网网眼尺寸35mm35mm35mm35mm，绳径，绳径3.2mm3.2mm， 自重自重0.01 kN/m0.01 kN/m2 2) )。工程位于市区，地面粗糙度。工程位于市区，地面粗糙度C C类，类， 基本风压基本风压0 0=0.45kN/m=0.45kN/m2 2，验算底层立杆稳定承载力。，验算底层立杆稳定承载

38、力。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 解解 (1) 脚手架结构自重标准值产生的轴向力脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1k 一个柱距范围内每米高脚手架结构自重产生的轴向力标准 值： gk=0.1337 kN/m(查 P151表5-5)， 则： 50米高脚手架结构自重产生的轴向力标准值： NG1k=0.1337 kN/m50m =6.685 kN。 (2) 构配件自重标准值产生的轴向力构配件自重标准值产生的轴向力NG2k： 2层脚手板自重标准值产生的轴向力： 0.3 kN/m20.23 m1.8 m42/2

39、=0.4968 kN 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 （每块宽（每块宽230mm230mm，自重，自重0.3 kN/m0.3 kN/m2 2，作业层铺，作业层铺4 4块；挡脚板用块；挡脚板用 冲压钢脚手板冲压钢脚手板1 1块块) ) 2 2块挡脚板自重标准值产生的轴向力：块挡脚板自重标准值产生的轴向力： 0.3 kN/m0.3 kN/m2 20.23 m0.23 m1.8 m1.8 m2 =0.2484 kN2 =0.2484 kN 2 2根护身栏杆自重标准值产生的轴向力根护身栏杆自重标准值产生的轴向力(

40、(双作业层各双作业层各1 1根根) )： 0.0384 kN/m0.0384 kN/m1.8 m1.8 m2 =0.1382 kN2 =0.1382 kN （其中（其中0.0384 kN/m0.0384 kN/m是钢管的每米重量见是钢管的每米重量见P150P150表表5-45-4） 安全网自重标准值产生的轴向力：安全网自重标准值产生的轴向力： 0.01kN/m0.01kN/m2 21.8 1.8 m m50 m =0.9 kN50 m =0.9 kN （其中（其中0.3 kN/m0.3 kN/m2 2题给条件）题给条件） N NG G2k 2k=0.4968+0.2484+0.1382+0.9

41、=1.783 kN =0.4968+0.2484+0.1382+0.9=1.783 kN (3) (3) 施工荷载标准值产生的轴向力总和施工荷载标准值产生的轴向力总和 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 (4) (4) 风荷载设计值产生的弯矩风荷载设计值产生的弯矩M MW W 5m5m高度处风压高度变化系数高度处风压高度变化系数z z=0.74=0.74（见（见P153P153表表5-105-10） 全封闭立网挡风系数全封闭立网挡风系数 =（3.5+3.53.5+3.5）0.320.321.051.05（3.5

42、3.53.53.5） =0.192(1.05=0.192(1.05为考虑绳结的影响为考虑绳结的影响) ) An=(3.5+3.5An=(3.5+3.5）0.320.321.05(1.05(立网挡风面积）立网挡风面积） A Aw w= =（3.53.53.53.5） ( (立网迎风面积）立网迎风面积） = An/ A= An/ Aw w =2.0 kN/m =2.0 kN/m2 21.05 m1.05 m1.8 m1.8 m2/2=3.78 kN2/2=3.78 kN （其中（其中2.0kN/m2.0kN/m2 2是施工均布活荷载装修脚手架标准值，见是施工均布活荷载装修脚手架标准值，见 P152

43、P152表表5-95-9， 1.05m1.05m为脚手架排距）为脚手架排距） 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 s s=1.3=1.30.192=0.2496(0.192=0.2496(认为背靠建筑物为开洞墙认为背靠建筑物为开洞墙) ) （s s=1.3=1.3见见P154P154表表5-125-12） k k=0.7=0.7z zss =0.7 =0.70.740.740.24960.24960.45 =0.0582 kN/m0.45 =0.0582 kN/m2 2 风荷载标准值产生的弯矩风荷载标准值产生的

44、弯矩M MW Wk k= = k k l la a h h2 2 /10 /10 =0.0582 =0.05821.81.81.81.82 2 10=0.0340 kNm10=0.0340 kNm 风荷载设计值产生的弯矩风荷载设计值产生的弯矩 M MW W=0.85=0.851.41.4M MW Wk k=0.85=0.851.41.40.0340=0.0404 kNm0.0340=0.0404 kNm k k: :风荷载标准值风荷载标准值(kN(kNm m2 2) )； z z: :风压高度变化系数；风压高度变化系数；s :s :脚手架风荷载体型系数；脚手架风荷载体型系数； 0 0 ：基本风

45、压 ：基本风压(kN/m(kN/m2 2) ) 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 (5) (5) 底层立杆稳定承载力验算底层立杆稳定承载力验算 底层立杆轴向力设计值底层立杆轴向力设计值N N： 不组合风荷载时，不组合风荷载时， N= 1.2(NN= 1.2(NG1K G1K+N +NG2K G2K)+1.4N )+1.4NQK QK =1.2(6.685+1.783)+1.4=1.2(6.685+1.783)+1.43.783.78 =15.454 kN =15.454 kN 组合风荷载时，组合风荷载时， N

46、=1.2(NN=1.2(NG1K G1K+N +NG2K G2K)+0.85 )+0.851.4(N1.4(NQK QK+ N + NWK WK) ) =1.2(6.685+1.783)+0.85 =1.2(6.685+1.783)+0.851.41.43.783.78 =14.660 kN =14.660 kN N NG1K G1K：脚手架结构自重标准值产生的轴向力； ：脚手架结构自重标准值产生的轴向力； N NG2K G2K : :构配件自重标准值产生的轴向力；构配件自重标准值产生的轴向力； NNQK QK: :施工荷载标准值产生的轴向力总和 施工荷载标准值产生的轴向力总和; ; N NW

47、K WK: :风荷载产生的轴向力 风荷载产生的轴向力. . 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 立杆计算长度立杆计算长度l l0 0= =khkh=1.155=1.1551.501.50180=311.9cm180=311.9cm （脚手架立杆脚手架立杆计算长度系数，按表计算长度系数，按表5-225-22取值，取值，h h 立杆步距）立杆步距） 长细比长细比= =l l0 0/ /i i=311.9/1.58=197.4=311.9/1.58=197.4；（i i回转半径表回转半径表5 54 4） 轴心受压构件

48、的稳定系数轴心受压构件的稳定系数=0.185=0.185（查表（查表P161P161表表5-215-21） 不组合风荷载时：不组合风荷载时： N N /(A) =15454 /(A) =15454 (0.185 (0.185489)489)（489489 为钢管截面积查为钢管截面积查P150P150表表5-45-4） =170.8N/mm=170.8N/mm2 2 f f =205N/mm =205N/mm2 2 组合风荷载时：组合风荷载时：N N /(A)+M /(A)+MW W/W/W（W W为截面模量见表为截面模量见表5 54 4） =14660=14660(0.185(0.185489

49、)+40400/5080489)+40400/5080 =170.0 N/mm=170.0 N/mm2 2 f=f= 205N/mm 205N/mm2 2( (满足满足) )。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 作业：将【例作业：将【例5.15.1】改动部分数据，如红色表示重新计算】改动部分数据，如红色表示重新计算 该题该题 某高层装饰工程拟搭设某高层装饰工程拟搭设1515m m高双排脚手架，采用高双排脚手架，采用 51513.03.0钢管、冲压钢脚手板钢管、冲压钢脚手板( (每块宽每块宽30mm30mm，自

50、重，自重0.3 0.3 kN/mkN/m2 2，作业层铺，作业层铺4 4块；挡脚板用冲压钢脚手板块；挡脚板用冲压钢脚手板1 1块块) )，脚手，脚手 架排距架排距1.05m1.05m、步距、步距2.02.0m m、柱距、柱距1.8m1.8m，连墙件竖向间距，连墙件竖向间距 3.6m3.6m、水平间距、水平间距5.4m5.4m，双层同时作业，立网全封闭，双层同时作业，立网全封闭( (立网立网 网眼尺寸网眼尺寸35mm35mm35mm35mm，绳径，绳径3.2mm3.2mm，自重，自重0.01 kN/m2)0.01 kN/m2)。工。工 程位于市区，地面粗糙度程位于市区，地面粗糙度C C类，基本风

51、压类，基本风压0 0=0.45kN/m=0.45kN/m2 2， 验算底层立杆稳定承载力。验算底层立杆稳定承载力。 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 解解 (1) (1) 脚手架结构自重标准值产生的轴向力脚手架结构自重标准值产生的轴向力N NG G1k 1k 一个柱距范围内每米高脚手架结构自重产生的轴向力标准值： 一个柱距范围内每米高脚手架结构自重产生的轴向力标准值： g gk k= =0.12590.12590.960.96= =0.12090.1209 kN/m( kN/m(查查 P P151 151表

52、表5-55-5) )， 则：则： 5050米高脚手架结构自重产生的轴向力标准值：米高脚手架结构自重产生的轴向力标准值： N NG G1k 1k= =0.1209 0.1209 kN/mkN/m1515m m = =1.8131.813 kN kN。 (2) (2) 构配件自重标准值产生的轴向力构配件自重标准值产生的轴向力N NG G2k 2k： ： 2 2层脚手板自重标准值产生的轴向力：层脚手板自重标准值产生的轴向力： 0.3 kN/m0.3 kN/m2 20.23 m0.23 m1.8 m1.8 m4 42/2=0.4968 kN2/2=0.4968 kN （每块宽（每块宽230mm230m

53、m，自重，自重0.3 kN/m0.3 kN/m2 2，作业层铺，作业层铺4 4块；挡脚板用冲压钢脚手板块；挡脚板用冲压钢脚手板1 1 块块) ) 2 2块挡脚板自重标准值产生的轴向力：块挡脚板自重标准值产生的轴向力： 0.3 kN/m0.3 kN/m2 20.23 m0.23 m1.8 m1.8 m2 =0.2484 kN2 =0.2484 kN 2 2根护身栏杆自重标准值产生的轴向力根护身栏杆自重标准值产生的轴向力( (双作业层各双作业层各1 1根根) )： 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 0.0355

54、0.0355 kN/m kN/m1.8 m1.8 m2 =2 =0.1278 kN0.1278 kN （其中（其中0.0355 kN/m0.0355 kN/m是钢管的每米重量见是钢管的每米重量见P150P150表表5-45-4） 安全网自重标准值产生的轴向力：安全网自重标准值产生的轴向力： 0.01kN/m0.01kN/m2 21.8 m1.8 m1515m =m =0.270.27kN kN （其中（其中0.3 kN/m0.3 kN/m2 2题给条件）题给条件） N NG G2k 2k=0.4968+0.2484+ =0.4968+0.2484+0.12780.1278+ +0.270.27

55、= =1.143 1.143 kNkN (3) (3) 施工荷载标准值产生的轴向力总和施工荷载标准值产生的轴向力总和 =2.0 kN/m=2.0 kN/m2 21.05 m1.05 m1.8 m1.8 m2/2=3.78 kN2/2=3.78 kN （其中（其中2.0kN/m2.0kN/m2 2是施工均布活荷载装修脚手架标准值，见是施工均布活荷载装修脚手架标准值，见P152P152表表5-95-9， 1.05m1.05m为脚手架排距）为脚手架排距） (4) 风荷载设计值产生的弯矩风荷载设计值产生的弯矩MW 5m高度处风压高度变化系数高度处风压高度变化系数z=0.74（见（见P153表表5-10

56、） 全封闭立网挡风系数全封闭立网挡风系数 =（3.5+3.5）0.321.05（3.53.5）=0.192(1.05为考虑绳结的影响为考虑绳结的影响) An=(3.5+3.5）0.321.05(立网挡风面积）立网挡风面积） Aw=（3.53.5） (立网迎风面积）立网迎风面积） = An/ Aw 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 s s=1.3=1.30.192=0.2496(0.192=0.2496(认为背靠建筑物为开洞墙认为背靠建筑物为开洞墙) ) （s s=1.3=1.3见见P154P154表表5-12

57、5-12） k k=0.7=0.7z zs so o =0.7 =0.70.740.740.24960.24960.45 =0.0582 kN/m0.45 =0.0582 kN/m2 2 风荷载标准值产生的弯矩风荷载标准值产生的弯矩M MW Wk k= = k k l la a h h2 2 /10 /10 =0.0582 =0.05821.81.82 22 2 10 10 = =0.04190.0419 kNm kNm 风荷载设计值产生的弯矩风荷载设计值产生的弯矩 M MW W=0.85=0.851.41.4M MW Wk k=0.85=0.851.41.40.04190.0419= =0.

58、0499 0.0499 kNmkNm k k: :风荷载标准值风荷载标准值(kN(kNm m2 2) )； z z: :风压高度变化系数风压高度变化系数 s s : :脚手架风荷载体型系数；脚手架风荷载体型系数； 0 0 ：基本风压 ：基本风压(kN/m(kN/m2 2) ) 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 底层立杆轴向力设计值底层立杆轴向力设计值N N： 不组合风荷载时，不组合风荷载时， N= 1.2(NN= 1.2(NG1K G1K+N +NG2K G2K)+1.4N )+1.4NQ Q =1.2(=1

59、.2(1.8131.813+ +1.1431.143)+1.4)+1.43.78=3.78=8.8408.840 kN kN 组合风荷载时，组合风荷载时， N=1.2(NN=1.2(NG1K G1K+N +NG2K G2K)+0.85 )+0.851.4(N1.4(NQK QK+ N + NWK WK) ) =1.2( =1.2(1.8131.813+ +1.1431.143)+0.85)+0.851.41.43.783.78 = =8.0458.045 kN kN N NG1K G1K：脚手架结构自重标准值产生的轴向力； ：脚手架结构自重标准值产生的轴向力； N NG2K G2K : :构配

60、件自重标准值产生的轴向力；构配件自重标准值产生的轴向力； NNQK QK: :施工荷载标准值产生的轴向力总和 施工荷载标准值产生的轴向力总和; ; N NWK WK: :风荷载产生的轴向力 风荷载产生的轴向力. . 底层立杆稳定承载力验算底层立杆稳定承载力验算 高层建筑施工高层建筑施工 北京大学出版社北京大学出版社 张厚先主编张厚先主编 高层建筑施工用脚手架高层建筑施工用脚手架 立杆计算长度立杆计算长度l l0 0= =khkh=1.155=1.1551.501.50200200= =346.5346.5cmcm （脚手架立杆脚手架立杆计算长度系数，按表计算长度系数，按表5-225-22取值，