钢管式脚手架结构详解

脚手架类型详解脚手架的分类脚手架的含义：脚手架是为建筑施工而搭设的上料、堆料与施工作业用的临时的结构架，是进行施工作业重要的辅助设施。

脚手架的种类：按其搭设位置分为外脚手架和里脚手架两大类；按其构造形式分为多力杆式、框式、桥式、吊式、挂式、升降式、以及用于层间操作的工具式脚手架，其所用材料分有木、竹、钢管脚手架，钢管脚手架是我国应用最广、拥有量最多的架设工具，一般采用A3电焊钢管，它的状况、发展与完善对我国建筑脚手架技术的进步将具有举足轻重的影响。

脚手架的基本要求：其宽度应满足工人操作、材料堆放和运输的要求，坚固稳定，装拆方便，能多次周转使用。

脚手架的设计1、脚手架的设计与一般结构设计相比，其具有以下特点：(1) 所受荷载变异性较大；（施工人员及材料的重量随时变动）。

(2) 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，节点性能存在较大变异。

(3) 脚手架结构、构件存在初始缺陷，如杆件的初弯曲、锈蚀、搭设尺寸误差、受荷偏心等均较大。

(4) 与墙的连接点，对脚手架的约束性变异较大。

(5) 安全储备小在过去的很长时期，由于经济和科学技术发展水平限制，脚手架基本依经验做法搭设，而不设计和计算，随意性大，安全得不到科学和可靠保证；脚手架材料、形式都有很大变化后该问题更突出。

2、脚手架的承力结构主要指作业层、横向构架和纵向构架三部分。

作业层是直接承受施工荷载，荷载由脚手板传给小横杆，再传给大横杆和立柱。

横向构架由立杆和小横杆组成，是脚手架直接承受和传递垂直荷载的部分，它是脚手架的受力主体。

纵向构架主要是提高脚手架的整体稳定性。

扣件式钢管脚手架一、特点扣件式钢管脚手架是目前使用最为广泛的一种脚手架品种。

扣件式钢管脚手架由钢管和扣件组成，并具有以下特征：(1)承载力大。

当脚手架搭设的几何尺寸和构造符合扣件式钢管脚手架安全技术规范要求时，一般情况下，脚手架的单根立管承载力可达15-35kN。

(2)加工、装拆简便。

钢管和扣件均有国家标准，加工简单，通用性好，且扣件连接简单，易于操作，装拆灵活，搬运方便。

(3)搭设灵活，适用范围广。

钢管长度易于调整，扣件连接不受高度、角度、方向的限制，因此扣件式钢管脚手架适用于各种类型建筑物结构的施工。

(4)扣件式钢管脚手架用材料。

扣件式钢管脚手架用材量较大，搭拆耗费人工较多，材料和人工费用也消耗大，施工工效不高，安全保证性一般。

二、适用范围根据扣件式钢管脚手架的特点，其适用范围如下：1) 工业与民用建筑施工用单、双排脚手架。

2) 水平混凝土结构工程施工用模板支撑脚手架。

3) 高耸建筑物，如烟囱、水塔等结构施工用脚手架。

4) 上料平台及安装施工用满堂脚手架。

5) 栈桥、码头、公路高架桥施工用脚手架。

6) 其他临时建筑物的骨架等。

三、基本构架形式扣件式钢管脚手架的基本构架形式如图所示1—外立杆2—内立杆3—横向水平杆4—纵向水平杆5—栏杆6—挡脚板7—直角扣件8—旋转扣件9—连墙件10—横向斜撑11—主立杆12—副立杆13—抛撑14—剪刀撑15—垫板16—纵向扫地杆17—横向扫地杆四、构配件：1、钢管脚手架钢管宜采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，也可采用外径51mm、壁厚3.1mm的焊接钢管。

用于横向水平杆的钢管最大长度不应大于2m；其他杆不应大于6.5m，每根钢管最大质量不应超过25kg，以便适合人工搬运。

2、扣件扣件式钢管脚手架应采用锻铸铁铸造的扣件，其基本形式有三种（图7-2）：用于垂直交叉杆件间连接的直角扣件，用于平行或斜交杆件间连接的旋转扣件以及用于杆件对接连接的对接扣件。

图扣件形式3、脚手板脚手板可用钢、木、竹等材料制作，每块质量不宜大于30kg。

冲压钢脚手板是常用的一种脚手板，一般用厚2mm的钢板压制而成，长度2-4m，宽度250mm，表面应有防滑措施。

木脚手板可采用厚度不小于50mm的杉木板或松木制作，长度3~4m，宽度200-250mm，两端均应设镀锌钢丝箍两道，以防止木脚手板端部破坏。

4、连墙件连墙件将立杆与主体结构连接在一起，可用钢管、扣件或预埋件组成刚性连墙件，也可采用钢筋作拉接筋的柔性连墙件。

5、底座底座形式有内插式和外套式两种，内插式的外径D1比立杆内径小2mm，外套式的内径D2比立杆外径大2mm。

五、设计作用于脚手架的荷载可分为永久荷载（恒荷载）与可变荷载（活荷载）。

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，一般应进行下列设计计算：①纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算；②立杆的稳定性计算；③连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；④立杆地基承载力计算。

六、搭设要求1、钢管扣件脚手架搭设中应注意地基平整坚实，设置底座和垫板，并有可靠的排水措施，防止积水浸泡地基。

2、根据连墙杆设置情况及荷载大小，常用敞开式双排脚手架立杆。

横距一般1.05~1.55m，砌筑脚手架步距一般为1.20~1.35m，装饰或砌筑、装饰两用的脚手架一般为1.80m，立杆纵距1.2~2.0m，其允许搭设高度为34~50m。

当为单排设置时，立杆横距1.2~1.4m，立杆纵距1.5~2.0m，允许搭设高度为24m。

3、纵向水平杆宜设置在立杆的内侧，其长度不宜小于3跨，纵向水平杆可采用对接扣件，也可采用搭接。

如采用对接扣件方法，则对接扣件应交错布置；如采用搭接连接，搭接长度不应小于1m，并应等间距设置3个旋转扣件固定。

4、脚手架主节点（即立杆、纵向水平杆、横向水平杆三杆紧靠的扣接点）处必须设置一根横向水平杆用直角扣件扣接且严禁拆除。

主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

在双排脚手架中，横向水平杆靠墙一端的外伸长度不应大于立杆横距的0.4倍，且不应大于500mm；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。

5、作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120~150mm；狭长型脚手板，如冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板等，应设置在三根横向水平杆上。

当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾翻。

宽型的竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

6、根立杆底部应设置底座或垫板。

脚手架必须设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于lm。

靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。

7、脚手架底层步距不应大于2m。

立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。

立杆接长除顶层顶步外，其余各层接头必须采用对接扣件连接。

如采用对接方式，则对接扣件应交错布置；当采用搭接方式，则搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于l00mm。

8、连墙件的布置宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm，应从底层第一步纵向水平杆处开始设置；一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，这种脚手架连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并不应大于4m（2步）。

对高度24m以上的双排脚手架，必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。

9、双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑，单排脚手架应设剪刀撑。

每道剪刀撑跨越立杆的根数当剪刀撑斜杆与地面的倾角为45°时不应超过7根；当剪刀撑斜杆与地面的倾角为50°时不应超过6根；当剪刀撑斜杆与地面的倾角为60°时不应超过5根。

每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间；高度在24m以下的单、双排脚手架，均必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m；高度在24m以上的双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑；横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑的固定应符合有关规定；一字型、开口型双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑，中间宜每隔6跨设置一道。

碗扣脚手架一、特点碗扣式钢管脚手架是我国科技人员在20世纪80年代中期，根据国外先进经验研制的一种多功能脚手架。

碗扣式钢管脚手架具有以下特点：(1) 节点结构合理，承载能力大。

立杆、横杆和斜杆轴心线交于一点，节点在框架平面内，接头处于抗弯、抗剪、抗扭的力学性能状态下，架体结构的整体稳定性，以及架体的承载能力比扣件式钢管脚手架有明显的改善和提高。

(2) 使用安全可靠。

接头处的碗扣螺旋摩擦力和横杆自重力使接头具有可靠的自锁能力，可防止横杆接头脱出。

(3 )装拆方便，作业强度低。

由于碗扣接头具有无螺栓、销轴等零配件安装的特点，操作人员只需一把锤子即可完成全部作业。

安装、拆除速度比扣件式钢管脚手架大约要快5倍以上。

该脚手架零部件自重较轻，常用杆件中最长的立杆为3．13m，重17．07kg，大量的横杆单件重量都不超过10kg，操作人员的装拆作业劳动强度要远低于扣件式钢管脚手架。

(4) 加工容易，便于大批量标准化生产。

碗扣式钢管脚手架接头的零部件为统一的焊接形式，立杆、横杆、斜杆和底座等主要配件为统一的系列产品，主构件采用48mmx3．5mm焊接钢管。

所有零部件制造工艺简单，不需要复杂的加工设备，易于采用工厂化形式大批量生产，可保证其产品的互换性和可靠性。

(5) 配套齐全，使用方便。

碗扣式钢管脚手架还配套设计有钢脚手板、斜道板、架梯、悬挑架以及安全网支架等多种功用的辅助构件，能满足现场各种施工要求，可为现场文明施工创造有利的条件。

(6) 施工现场管理方便。

碗扣式钢管脚手架的构配件轻便、牢固，尤零散的连接件，可堆放整齐，不易丢失，便于现场的材料管理，较大程度地减少了材料的损耗。

(7) 架体结构尺寸随意性差由于主要构配件的基本参数仅有几种固定的规格，如立杆上碗扣的间距为0．6m的倍数，横杆的长度为0．3m的倍数等，因此，在架体结构的设计和搭设上，不能像扣件式钢管脚手架那样随意。

但经适当的调整和搭配，仍有足够的灵活性，可满足大多数工程施工的需要。

二、适用范围碗扣式钢管脚手架的适用范围与扣件式钢管脚手架基本相同，主要适用以下工程：1) 根据具体施工要求，组合成不同组架尺寸和承载能力的外墙施工用单、双排脚手架。

2) 广泛应用于立交桥梁、涵洞、隧道、建筑等工程施工中，混凝土结构施工用的模板支撑架和支撑柱。

3) 附着升降脚手架架体、悬挑脚手架等多种功能施工设备空间结构的搭设。

4) 施丁棚、料棚、灯塔等构筑物的搭设。