扣件式钢管脚手架计算要点(谷风技术)
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郑州: w0=0.3 KN/m2
业内相关
6
风压高度变化系数μz，按照现行国家标 准《建筑结构荷载规范》规定的值进行选取。 我们在设计脚手架时，要注意此值的取法，
按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的要 求，对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度 变化系数应依据地面粗糙度类别进行选择确 定
业内相关
7
业内相关
中值或某个分位值。）
刚度计算
荷载设计值-—荷载标准值乘以分项系数 强度计算
永久荷载分项系数：1.2 可变荷载分项系数：1.4 组合系数—2个以上可变荷载时：0.9（风+均布活荷载）老规范0.85
业内相关
5
计算基础知识之四 风荷载
风压标准值计算 wk=μz·μs·w0
wk=０.７μz·μs·w0（w0取n=50的值） JGJ130-2001
wk——风荷载标准值（kN/m2）；
μz——风压高度变化系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》 GB50009规定采用；
μs——脚手架风荷载体型系数，应按JGJ130-2011表4.2.6的规定采用；
wo——基本风压值 （kN/m2），应按国家标准《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001附表D.4的规定采用，取重现期n=10对应的风压值。
故 1kgf=10N 1tf=10kN
例如：1、钢管Φ48.3X3.6的质量为3.97kg/m，自重荷载标准值39.7N/m； 2、外墙装饰脚手板上活荷载 2kN/m2,相当于200kgf/m2(两、三个工人的体重
/m2)
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3
计算基础知识之二 荷载类型
永久荷载—在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可
业内相关
13
小横杆荷载设计值及力学 模型
荷载的设计值： q=1.2×0.038+1.2×0.140+1.4×1.200=1.894kN/m
力学模型：
业内相关
14
小横杆力学模型说明
业内相关
15
小横杆力学模型说明
碗扣式脚手架承载能力提高约15%
业内相关
16
简支梁内力图结构力学求解器
• 弯矩图
M
ql2 18941.052 261N.m
以忽略不计的荷载。如施工人员及设备材料重量、风荷载等。
结构施工用脚手架施工层均布荷载标准值：3KN/m2 装饰装修用脚手架施工层均布荷载标准值：2KN/m2 风荷载计算
业内相关
4
计算基础知识之三 分项系数
以概率理论为基础的极限状态设计法
荷载标准值—荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（例如均值、众值、
max 8
8
• 剪力图
• 变形图
业内相关
17
小横杆强度与挠度校核
弯曲应力 M 261000 51.4N / mm2 f
W 5080
N/mm2
挠度
5ql4 l (7、10mm)
384EI 150
f =205
51.89410504 384 2.06105121867
q1—.2标m准m值
2001、网络资料依据
2. 《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)
3. 《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)
业内相关
2
计算基础知识之一
单位问题
N---mm单位制 (1m=1000mm) 质量单位：吨（t），公斤（kg） kg（质量）与N（力）之间的关系
F=ma≈mX10（重力加速度g=9.8m/s2）
以忽略不计。如结构自重、预应力等。
钢管自重标准值：1）横杆计算时 39.7N/m(Φ48.3X3.6) 不考虑配件自重
2）立杆计算时 :查表A.0.1 考虑扣件自重 ，不含栏杆、
挡脚板、安全网自重。
脚手板自重： 冲压钢板
0.3KN/m2
木、竹片脚手板 0.35KN/m2
可变荷载—在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可
15.9
业内相关
每米长质量
(kg/m)
3.97
每米长重力
(N/mm)
0.0397
10
例：φ48*3.5，排距lb=1.05，纵距la=1.2，高度H=49m，步距h=1.5m 两个施工层
计算要点之一 小横杆计算
• 小横杆按照简支梁进行强度(只算弯曲、不算剪切)和挠 度计算
lb
1.2P+1.4Q
业内相关
8
μz与地面粗糙度有关(A、B、C、D四类)
与计算脚手架的离地面高度有关
市区C类10m高处：0.74；30m高处：1.0；60m高处1.35
μs 与背靠建筑物的封闭状况有关（墙1.0、其它1.3）
与脚手架自身状况有关（是否封闭、挡风系数大小）
s
wk.baidu.com
1.3
1.3 1.2
An Aw
1.3
0.8(密目安全)
郑州市区C类、30高、框架结构、全封闭外挂密目安全网 wk=μz·μs·w0=1.0X1.3X0.8X0.3=0.312kN/m2
业内相关
9
计算基础知识之五
钢管（Φ48.3X3.6）截面特性
外径D
壁 厚t
截面积A
(mm) (mm) (cm2)
惯性矩I
(cm4)
截面模量W
(cm3)
回转半径i
(cm)
扣件式钢管脚手架计算要点
1、小横杆计算：强度、刚度 2、大横杆的计算 3、连接扣件的抗滑承载力计算 4、立杆的稳定性计算 5、连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算 6、地基承载力计算 7、型钢悬挑梁的计算
业内相关
1
计算常用规范
1. 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规
范》(JGJ 130-2011)
48.3
3.6
5.06
12.71
5.26
1.59
I D4 d 4 64
外径Φ 壁 厚t
截面积A
W D4 d 4 32 D
(d D 2t)
惯性矩I
截面模量W
回转半径i
(mm) (mm) (mm2) (mm4)
(mm3)
(mm)
48.3
3.6 5.06X102 1.271X105 5.26X103
11
业内相关
12
例：φ48*3.5，排距lb=1.05，纵距la=1.2，高度H=49m，步距h=1.5m 两个施工层
小横杆荷载
恒荷载计算： 小横杆的自重标准值：q1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值： q2=0.350×1.200/3=0.140kN/m
活荷载计算： 活荷载标准值：Q=3.0×1.2/3=1.200kN/m
E =2.06X105 N/mm2
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18
为什么不计算钢管的抗剪强度
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19
横向水平杆的构造应符合下列规定：
1 作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板
的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；
业内相关
6
风压高度变化系数μz，按照现行国家标 准《建筑结构荷载规范》规定的值进行选取。 我们在设计脚手架时，要注意此值的取法，
按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的要 求，对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度 变化系数应依据地面粗糙度类别进行选择确 定
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7
业内相关
中值或某个分位值。）
刚度计算
荷载设计值-—荷载标准值乘以分项系数 强度计算
永久荷载分项系数：1.2 可变荷载分项系数：1.4 组合系数—2个以上可变荷载时：0.9（风+均布活荷载）老规范0.85
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5
计算基础知识之四 风荷载
风压标准值计算 wk=μz·μs·w0
wk=０.７μz·μs·w0（w0取n=50的值） JGJ130-2001
wk——风荷载标准值（kN/m2）；
μz——风压高度变化系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》 GB50009规定采用；
μs——脚手架风荷载体型系数，应按JGJ130-2011表4.2.6的规定采用；
wo——基本风压值 （kN/m2），应按国家标准《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001附表D.4的规定采用，取重现期n=10对应的风压值。
故 1kgf=10N 1tf=10kN
例如：1、钢管Φ48.3X3.6的质量为3.97kg/m，自重荷载标准值39.7N/m； 2、外墙装饰脚手板上活荷载 2kN/m2,相当于200kgf/m2(两、三个工人的体重
/m2)
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3
计算基础知识之二 荷载类型
永久荷载—在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可
业内相关
13
小横杆荷载设计值及力学 模型
荷载的设计值： q=1.2×0.038+1.2×0.140+1.4×1.200=1.894kN/m
力学模型：
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14
小横杆力学模型说明
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15
小横杆力学模型说明
碗扣式脚手架承载能力提高约15%
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简支梁内力图结构力学求解器
• 弯矩图
M
ql2 18941.052 261N.m
以忽略不计的荷载。如施工人员及设备材料重量、风荷载等。
结构施工用脚手架施工层均布荷载标准值：3KN/m2 装饰装修用脚手架施工层均布荷载标准值：2KN/m2 风荷载计算
业内相关
4
计算基础知识之三 分项系数
以概率理论为基础的极限状态设计法
荷载标准值—荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（例如均值、众值、
max 8
8
• 剪力图
• 变形图
业内相关
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小横杆强度与挠度校核
弯曲应力 M 261000 51.4N / mm2 f
W 5080
N/mm2
挠度
5ql4 l (7、10mm)
384EI 150
f =205
51.89410504 384 2.06105121867
q1—.2标m准m值
2001、网络资料依据
2. 《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)
3. 《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)
业内相关
2
计算基础知识之一
单位问题
N---mm单位制 (1m=1000mm) 质量单位：吨（t），公斤（kg） kg（质量）与N（力）之间的关系
F=ma≈mX10（重力加速度g=9.8m/s2）
以忽略不计。如结构自重、预应力等。
钢管自重标准值：1）横杆计算时 39.7N/m(Φ48.3X3.6) 不考虑配件自重
2）立杆计算时 :查表A.0.1 考虑扣件自重 ，不含栏杆、
挡脚板、安全网自重。
脚手板自重： 冲压钢板
0.3KN/m2
木、竹片脚手板 0.35KN/m2
可变荷载—在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可
15.9
业内相关
每米长质量
(kg/m)
3.97
每米长重力
(N/mm)
0.0397
10
例：φ48*3.5，排距lb=1.05，纵距la=1.2，高度H=49m，步距h=1.5m 两个施工层
计算要点之一 小横杆计算
• 小横杆按照简支梁进行强度(只算弯曲、不算剪切)和挠 度计算
lb
1.2P+1.4Q
业内相关
8
μz与地面粗糙度有关(A、B、C、D四类)
与计算脚手架的离地面高度有关
市区C类10m高处：0.74；30m高处：1.0；60m高处1.35
μs 与背靠建筑物的封闭状况有关（墙1.0、其它1.3）
与脚手架自身状况有关（是否封闭、挡风系数大小）
s
wk.baidu.com
1.3
1.3 1.2
An Aw
1.3
0.8(密目安全)
郑州市区C类、30高、框架结构、全封闭外挂密目安全网 wk=μz·μs·w0=1.0X1.3X0.8X0.3=0.312kN/m2
业内相关
9
计算基础知识之五
钢管（Φ48.3X3.6）截面特性
外径D
壁 厚t
截面积A
(mm) (mm) (cm2)
惯性矩I
(cm4)
截面模量W
(cm3)
回转半径i
(cm)
扣件式钢管脚手架计算要点
1、小横杆计算：强度、刚度 2、大横杆的计算 3、连接扣件的抗滑承载力计算 4、立杆的稳定性计算 5、连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算 6、地基承载力计算 7、型钢悬挑梁的计算
业内相关
1
计算常用规范
1. 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规
范》(JGJ 130-2011)
48.3
3.6
5.06
12.71
5.26
1.59
I D4 d 4 64
外径Φ 壁 厚t
截面积A
W D4 d 4 32 D
(d D 2t)
惯性矩I
截面模量W
回转半径i
(mm) (mm) (mm2) (mm4)
(mm3)
(mm)
48.3
3.6 5.06X102 1.271X105 5.26X103
11
业内相关
12
例：φ48*3.5，排距lb=1.05，纵距la=1.2，高度H=49m，步距h=1.5m 两个施工层
小横杆荷载
恒荷载计算： 小横杆的自重标准值：q1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值： q2=0.350×1.200/3=0.140kN/m
活荷载计算： 活荷载标准值：Q=3.0×1.2/3=1.200kN/m
E =2.06X105 N/mm2
业内相关
18
为什么不计算钢管的抗剪强度
业内相关
19
横向水平杆的构造应符合下列规定：
1 作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板
的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；