扣件式钢管脚手架设计计算实例

1、 扣件式钢管脚手架设计计算实例 依据建筑施工平安检查标准（JGJ59-99）对外脚手架的规定；提出应当逐步淘汰竹脚手架，推广扣件式钢管脚手架。建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规程（JGJ130-2021）对扣件式钢管脚手架的设计原则和计算方法都作出了规定。笔者以该规范为依据，系统地对扣件式钢管脚手架的设计计算作如下阐述。 一、横向、纵向水平杆计算 1横向、纵向水平杆的抗弯强度按下式计算： =M/Wf 式中M弯矩设计值，按M=1.2MGK+1.4MQK计算，MGK为脚手板自重标准值产生的弯矩，MQK为施工荷载标准值产生的弯矩。 W截面模量，查表48×3.5mm钢管W=5.08cm3 f

2、钢材的抗弯强度计算值，f=205N/mm2 （1）横向水平杆的抗弯强度 计算横向水平杆的内力时按简支梁计算如图1，计算跨度取立杆的横距l0=80mm，脚手架横向水平杆的构造计算外伸长度a1=300mm，a2=100mm。 图1 横向水平杆计算简图 永久荷载标准值gk包括每米立杆承受的结构自重标准值0.136kN/m（纵距1.5m，步距1.8m），脚手板自重标准值0.35kN/m2和栏杆与挡脚板自重标准值0.14kN/m（如图2） gk=0.136+0.35×1.2+0.14 =0.696kN/m =696N/m 其中，图2a）等效于图2b） 图2 结构自重计算简图 施工匀称活荷载标准

3、值 qk=3kN/m2×0.75m =2.25kN/m=2250N/m （横向水平杆间距为0.75m） 图3 施工荷载计算简图 M=1.2MGK+1.4MQK =1.2×11.31+1.4×180 =265.57Nm 所以横向水平杆的抗弯强度满意平安要求。 （2）纵向水平杆的抗弯强度按图4三跨连续梁计算，计算跨度取纵距la=1500mm。F为纵向水平杆跨中及支座处的最大荷载，分别按静载P和活载Q进行计算，图4中作用支座上的F力在弯距计算时可以不用考虑。 图4 纵向水平杆计算简图 考虑静载状况： 按图5静载布置状况考虑跨中和支座最大弯矩。 图5 静载状况下计算简图

4、M1=0.175Pla MB=MC=-0.15Pla 考虑活载状况： Q=1/2qkl0=1/2×2250×0.8=900N 按图6、7两种活载最不利位置考试跨中最大弯矩。 图6 活载最不利状况计算简图之（1） 图7 活载最不利状况计算简图之（2） M1=0.213Qla 按图8、9两种活载是最不利位置考虑支座最大弯矩。 图8 活载最不利状况计算支座弯矩之（1） 图9 活载最不利状况计算支座弯矩之（2） MB=MC=-0.175Qla 依据以上状况分析，可知图5与图6（或图7）这种静载与活载最不利组合时M1跨中弯矩最大。 MGK=0.175Pla=0.175×52

5、2×1.5=137.03Nm MQK=0.213Qla=0.213×900×1.5=287.55Nm M=1.2MGK+1.4MQK =1.2×137.03+1.4×287.55 =567.01Nm 2纵向、横向水平杆的挠度按下式计算： 式中N 挠度 容许挠度，按规范表格取l/150。 （1）横向水平杆的挠度 考虑静载状况（图2） 查建筑结构静力计算手册中梁在均布荷载作用下的最大挠度表，用K1、K2值采纳插入法求得系数。 式中E钢材的弹性模量， E=2.06×105N/mm2 I48×3.5mm钢管的惯性矩，I=12.19cm4 考虑活载状况（图3） 两种状况叠加，得 所以横向水平杆的挠度满意平安要求。 （2）纵向水平杆的挠度 考虑静载状况（图5） 考虑活载状况（图4） 两种状况叠加，得 所以纵向水平杆的挠度满意平安要求。 3纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力应符合下式规定： RRc 式中R纵向水平杆传给立杆的竖杆作用力设计值 Rc扣件抗滑承载力设计值，按规范表取Rc