扣件式鋼管腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例

1、if you have made a choice and there is no turning back, then dont ask how long it will take.悉心整理助您一臂之力（頁眉可刪）扣件式鋼管腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 根據(jù)建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)（jgj59-99）對(duì)外腳手架的規(guī)定；提出應(yīng)該逐步淘汰竹腳手架，推廣扣件式鋼管腳手架。建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程（jgj130-2001）對(duì)扣件式鋼管腳手架的設(shè)計(jì)原則和計(jì)算方法都作出了規(guī)定。筆者以該規(guī)范為依據(jù)，系統(tǒng)地對(duì)扣件式鋼管腳手架的設(shè)計(jì)計(jì)算作如下闡述。一、橫向、縱向水平桿計(jì)算1橫向、縱向水平桿的抗彎強(qiáng)度按下式計(jì)算：

2、=m/wf式中m彎矩設(shè)計(jì)值，按m=1.2mgk+1.4mqk計(jì)算，mgk為腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，mqk為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩。w截面模量，查表483.5mm鋼管w=5.08cm3f鋼材的抗彎強(qiáng)度計(jì)算值，f=205n/mm2（1）橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度計(jì)算橫向水平桿的內(nèi)力時(shí)按簡支梁計(jì)算如圖1，計(jì)算跨度取立桿的橫距l(xiāng)0=80mm，腳手架橫向水平桿的構(gòu)造計(jì)算外伸長度a1=300mm，a2=100mm。圖1 橫向水平桿計(jì)算簡圖永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk包括每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值0.136kn/m（縱距1.5m，步距1.8m），腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值0.35kn/m2和欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值0.14kn

3、/m（如圖2）gk=0.136+0.351.2+0.14=0.696kn/m=696n/m其中，圖2a）等效于圖2b）圖2 結(jié)構(gòu)自重計(jì)算簡圖施工均勻活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=3kn/m20.75m=2.25kn/m=2250n/m（橫向水平桿間距為0.75m）圖3 施工荷載計(jì)算簡圖m=1.2mgk+1.4mqk=1.211.31+1.4180=265.57nm所以橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度滿足安全要求。（2）縱向水平桿的抗彎強(qiáng)度按圖4三跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算跨度取縱距l(xiāng)a=1500mm。f為縱向水平桿跨中及支座處的最大荷載，分別按靜載p和活載q進(jìn)行計(jì)算，圖4中作用支座上的f力在彎距計(jì)算時(shí)可以不用考慮。圖4 縱向

4、水平桿計(jì)算簡圖考慮靜載情況：按圖5靜載布置情況考慮跨中和支座最大彎矩。圖5 靜載狀況下計(jì)算簡圖m1=0.175plamb=mc=-0.15pla考慮活載情況：q=1/2qkl0=1/222500.8=900n按圖6、7兩種活載最不利位置考試跨中最大彎矩。圖6 活載最不利狀況計(jì)算簡圖之（1）圖7 活載最不利狀況計(jì)算簡圖之（2）m1=0.213qla按圖8、9兩種活載是最不利位置考慮支座最大彎矩。圖8 活載最不利狀況計(jì)算支座彎矩之（1）圖9 活載最不利狀況計(jì)算支座彎矩之（2）mb=mc=-0.175qla根據(jù)以上情況分析，可知圖5與圖6（或圖7）這種靜載與活載最不利組合時(shí)m1跨中彎矩最大。mgk=

5、0.175pla=0.1755221.5=137.03nmmqk=0.213qla=0.2139001.5=287.55nmm=1.2mgk+1.4mqk=1.2137.03+1.4287.55=567.01nm2縱向、橫向水平桿的撓度按下式計(jì)算：式中n 撓度容許撓度，按規(guī)范表格取l/150。（1）橫向水平桿的撓度考慮靜載情況（圖2）查建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊中梁在均布荷載作用下的最大撓度表，用k1、k2值采用插入法求得系數(shù)。式中e鋼材的彈性模量，e=2.06105n/mm2i483.5mm鋼管的慣性矩，i=12.19cm4考慮活載情況（圖3）兩種情況疊加，得所以橫向水平桿的撓度滿足安全要求。（2

6、）縱向水平桿的撓度考慮靜載情況（圖5）考慮活載情況（圖4）兩種情況疊加，得所以縱向水平桿的撓度滿足安全要求。3縱向水平桿與立桿連接時(shí)扣件的抗滑承載力應(yīng)符合下式規(guī)定：rrc式中r縱向水平桿傳給立桿的豎桿作用力設(shè)計(jì)值rc扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，按規(guī)范表取rc=800kn縱向水平桿與立桿連接時(shí)扣件受到的垂直作用力包括貼立桿的橫向水平桿荷載f和m1在扣件處引起的與f同向的最大剪力v之和。f=1.2p+1.4q=1.2522+1.4900=1886.4nv=1.20.65p+1.40.575q=1.20.65522+1.40.575900=1131.66nr=f+v=1886.4+1131.66=3018

7、.06n所以縱向水平桿與立桿連接時(shí)扣件的抗滑承載力滿足安全要求。二、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算立桿的穩(wěn)定性按下列公式計(jì)算：式中n計(jì)算立桿段的軸向力設(shè)計(jì)值。軸向受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。a立桿的截面面積，查表483.5mm鋼管a=489mm。m-計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩。w截面模量，查表483.5mm鋼管w=5.08cm3。f鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205n/mm21風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k=0.7zs0式中k風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值z風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取z=1.31s腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)，取s=1.30.089=0.11570基本風(fēng)壓，汕頭地區(qū)取0=0.75kn/m2k=0.7zs0=0.71.310.11570.75

8、=0.080kn/m22計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩3軸向受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)軸向受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)立桿長細(xì)比規(guī)范用表取值，當(dāng)250時(shí)，按=7320/2計(jì)算。計(jì)算長度l0=kh，式中k為計(jì)算長度附加系數(shù)，取k=1.155；為考慮腳手架整體因素的單桿計(jì)算長度系數(shù)，按規(guī)范用表取=1.5；h為立桿步距。l0=kh=1.1551.51.8=3.12m，立桿的長細(xì)比=l0/i，式中i為截面回轉(zhuǎn)半徑，查表483.5mm鋼管i=1.58cm.=l0/i=3.12/0.0158=197.5根據(jù)立桿長細(xì)比查規(guī)范用表得軸向受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)=1.385。4立桿段的軸向設(shè)計(jì)值n=1.2（ng1k+ng2k

9、）+0.851.4nqk（1）腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力ng1k本工程架體共13步，實(shí)際架高h(yuǎn)=131.8=23.4mng1k=hgk=23.40.1734=4.058kn=4058n（2）構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力ng2k每一立桿段需3個(gè)直接扣件，13個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件。則ng2k=318.4+1314.6=245n（3）施工荷載標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的軸力總和為nqk外主桿可按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值nqk=30000.81.5（1/2）=1800nn=1.2（ng2k+ng2k）+0.851.4nqk=1.2（4058+245）+0.851.41800=7305.6n5驗(yàn)算立桿的穩(wěn)定性所以立桿的穩(wěn)定性滿足安全要求。三、立桿地基承載力計(jì)算1地基承載力計(jì)算按下式計(jì)算：fg=kcfgk式中kc腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)，對(duì)碎石取kc=0.4。fgk標(biāo)準(zhǔn)值，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj7-89）的規(guī)定，對(duì)中密碎石fgk400700kpa取fgk500kpa。fg=kcfgk=0.4500=200kpa2立桿基礎(chǔ)底央的平均壓力應(yīng)滿足下式：