扣件式钢管脚手架设计实例解析参考文本

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In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each

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某某管理中心

XX年XX月

扣件式钢管脚手架设计实例解析参考文

本

使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

1.前言

根据《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）对外脚

手架的规定：提出逐步淘汰毛竹脚手架，积极推广扣件式

钢管脚手架。《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规

范》（JG130-2001）对扣件式钢管脚手架的设计原则和计

算方法都作了规定。笔者将以该规范为依据，结合工程实

例，系统地对扣件式钢管脚手架的设计计算和使用过程中

应注意的有关事项，作一解析。

2.工程实例概况

黄岩东河嘉苑商住楼1～3#楼，建筑面积为15000m2

，（三幢楼地下室全部连通，地下室呈L形），最高

建筑物3#楼檐口高度为19.8m

，1#楼.2#楼北侧脚手架和3#楼南侧脚手架搭设在地下室顶板上。

3.脚手架设计

3.1计算参数的确定

（1）架体尺寸。立杆横距lb=800mm

，纵距la=1500mm

，步距h=1800mm

。搭设高度21.3m

（取3#楼为计算对象），立杆底部垫设槽钢。

（2）架体构件。

见表

（3）围档材料。采用2000目安全网，全高封闭，挡风系数0.6，自重标准值5N/m2。

（4）脚手板。采用竹篾板，层层满铺，其自重标准值

0.35kN/m2。

（5）施工活载。主体结构均布活荷载标准值3kN/m 2。

（6）基本风压。台州地区基本风压为ω?=0.55kN/m 2，风压高度变化系数μz

=1.31，脚手架风荷载体型系数μs

=0.1157。

3.2横向、纵向水平杆计算

3.2.1

横向纵向水平杆的抗弯强度按下式计算：σ＝M/W≤f 式中的M－弯矩设计值，按M＝1.2MGK为施工荷载标准值产生的弯矩。W－载面模量。f－钢材的抗弯强度设计值，f=205N/mm2

（1）横向水平杆的抗弯强度

计算横向水平杆的内力按简支计算，计算跨度取立杆

的横距lb=800mm

，脚手架横向水平杆的构造计算外伸长度a=300mm ，a?=100mm

。

①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

），脚手板片重标准值0.35kN/m2和栏杆与挡板自重标准值0.14kN/m（如图1）

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图1 结构自重计算简图

gk=0.136+0.35×1.2+0.14=0.696kN/m

MA=1/2gka2=1/2×696×0.32=31.32N?m

MB=1/2gka 2 1=1/2×696×0.12=3.48N?m

MA-MB=31.32-3.48=27.84N?m

MGK=gk/2lb

/2-(MA-MB)/gkl 2 b-MA=696/2×0.8/2-(27.84/696×0.8)2-31.32=11.32Nm

②施工均布活荷载标准值

Qk=3kN/m2×0.75=2.25kN/m

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图2 施工荷载计算简图

MQK=Qkl 2 b/8=1/8×2250×0.82=180N?m

M=1.2MGk+1.4MQK=1.2×11.31+1.4×

180=265.57N?m

σ=M/W=265.57×103/5.08×103

=52.28N/mm2＜f=205N/mm2

所以横向水平杆满足安全要求。

（2）纵向水平杆的抗弯强度按图3三跨连续梁计算，计算跨度取纵距la=1500mm

。F为纵向水平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，作用在支座上的F力在弯矩计算时可以不用考虑。

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①考虑静载情况

P=gk(lb+a-a1)/2lb

=696×(0.8+0.3+0.1)×(0.8+0.3-0.1)/(2×0.8)=522N 图4静载布置情况考虑跨中和支座最大弯矩。

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图4静载状况下计算简图

M1=0.175Pla MB=Mc=-0.15P/a

②考虑活荷载情况

Q=1/2qklb=1/2×2250×0.8=900N

按图5、6两种活载最不利位置考虑跨中最大弯矩。

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图5 活载最不利状况计算简图740)this.width=740" border=undefined>

图6 活载最不利状况计算简图

M1=0.213Qla

按图7、8两种活荷载最不利位置考虑支座最大弯矩。

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图7 活载最不利状况计算支座弯矩

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图8 活载最不利状况计算支座弯矩

MB=MC=-0.175Qla

根据以上情况分析，可知图4与图5（或图6）这种静载与活载最不利组合时M1跨中弯矩最大。

MGK=0.175P/a=0.175×522×1.5=137.03N?m

MQK=0.2130.213Q/a=0.213×900×

1.5=287.55N?m

M=1.2MGK+1.4MQK=1.2×137.03+1.4×287.55＝567.01N?m

σ=M/W=567.01×1000/5.08×1000=111.6N/mm2＜f=205N/mm2，纵向水平杆抗弯符合要求。

3.2.2纵向、横向水平杆的挠度按下式计算

υ≤[υ] [υ]为容许挠度，按规范要求取1/150

（1）横向水平杆的挠度

①考虑静载情况（图1）

K1=4MA/qkl 2 b=4×31.32/696×0.82=0.28

K2=4MB/qkl 2 b=4×3.48/696×0.82=0.03

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值采用插入法求得系数υ1=0.1972×qkl4 a

/24EI

E为钢材的弹性模量，E=2.06×105N/mm2

I——φ48×3.5mm

钢管的惯性矩。I=12.19cm

4

②考虑活载情况（图2）

υ2=5qkl 4 b /384EI两种情况叠加，得

υ=υ1+υ2=0.1972×gkl 4 b /24EI+5gkl 4 b

/38EI=0.197×696×10-3×8004/24×2.06×105×12.9×104+5×2250×8004/384×2.06×105×12.19×

104=0.57mm

＜lb/150=180/150=5.33mm

所以横向水平杆的挠度满足要求。

（2）纵向水平杆的挠度

①考虑静载情况（图4）υ1=1.146×Pl 2 a