50m高雙排落地式扣件式鋼管腳手架計算實例上課講義.doc

1、精品文檔50m高雙排落地式扣件式鋼管腳手架計算實例與問題中天建設集團有限公司武漢分公司1、前言國家行業(yè)標準建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（JGJ130-2001，以下簡稱新規(guī)范）已正式頒發(fā)，并要求自2001年 6月1 日起實施。該規(guī)范對扣件式鋼管腳手架的荷載、設計計算及構造要求作了統(tǒng)一而明確的規(guī)定， 與過去一些規(guī)定和做法相比較， 有不少改進與提高，腳手架的安全性與穩(wěn)定性有更可靠的保證。本文根據(jù)新規(guī)范的規(guī)定， 在外掛密目安全網(wǎng)情況下， 對常用的 50m 高雙排落地式扣件式鋼管腳手架為實例作計算。 根據(jù)以往計算， 縱、橫向水平桿等受彎構件 48 3.5 鋼管的強度、撓度及連接扣件的抗滑承載力

2、等，一般都能滿足要求，故本計算予以簡略。2、腳手架搭設參數(shù)用鋼管 48 3.5 搭設建筑物高度為50m 扣件式落地雙排腳手架：立桿橫距l(xiāng)b =1.05m ，縱距 la =1.2m ，步距 h=1.8m ；每 2 步鋪一層竹笆板；施工作業(yè)層按二層計，每層施工活載為 3KN/M 2；里立桿離外墻面 0.4m ；小橫桿二端外挑：里側 0.3m ，外側 0.15m ；距地面 200mm 設縱、橫掃地桿；剪刀撐應在外側立面整個長度和高度上連續(xù)設置；橫向斜撐除拐角處應設置外，中間應每隔 6 跨設置一道；外立桿里側滿掛密目安全網(wǎng)、封閉施工；作業(yè)層欄桿設二層，上欄桿上皮高 1.2m ，中欄桿居中，擋腳板高0.

3、18m 。連墻桿根據(jù)計算要求設置。3、永久荷載取值：3.1 腳手架結構自重（包括立桿、縱橫向水平桿，剪刀撐，橫向斜撐和精品文檔精品文檔扣件）。查新規(guī)范附表A-1 ，得N G1K =50 0.1161=5.805KN3.2 構、配件自重，包括：（1 ）竹笆板，按二步設一層計，50m高共 14 層，單位荷重按0.10KN/M 2 計；N G2K-1 = （14 1.2 1.05 0.10 ）/2=0.882KN（2 ）欄桿擋腳板（擋腳板僅設三層） ，查表 4.2.1-2N G2K-2 =3 0.14 1.2+11 21.2 0.0384=1.518KN（3 ）密目安全網(wǎng)（自重按0.01KN/M2

4、計）N G2K-3 =50 1.2 0.01=0.60KN3.3 永久荷載共計N GK =5.805+0.882+1.518+0.60=8.805KN 4、可變荷載4.1施工荷載（施工作業(yè)層按二層，每層 3KN/M2 計）N QK = （3 21.2 1.05 ）/2=3.78 KN/M24.2水平風載（標準值）W K=0.7 Z SW 0 KN/M 2式中 : Z 風壓高度變化系數(shù)，按大城市近郊計，查建筑結構荷載規(guī)范（GBJ9-87 ）表 6.2.1 H=20m 為 1.25 ；H=30m為 1.42 ；H=50m為 1.67 ； S風載體型系數(shù)，據(jù)新規(guī)范表 4.2.4 ，全封閉腳手架，背靠

5、開洞墻 S=1.3 ，為腳手架擋風系數(shù)； 當步距為 1.8m ，縱距為 1.2m ，查新規(guī)范表 A-3 ，對敞開式腳手架， =0.099 ；W 0基本風壓，上海為0.55KN/M2；必須指出，上述腳手架擋風系數(shù)是按未掛密目安全網(wǎng)敞開式時的計算值，但據(jù)建筑施工安全檢查標準 （JGJ59-99 ）規(guī)定，在腳手架外立桿里側，必須滿掛密目安全網(wǎng)以保證安全，故擋風系數(shù)必須另算。但新規(guī)范對掛安全網(wǎng)時的擋風系數(shù)無規(guī)定，據(jù)編制建筑施工腳手架安全技術標準的統(tǒng)一規(guī)定 （修訂稿），密目安全網(wǎng)的擋風系數(shù)為0.5 ，精品文檔精品文檔同時要考慮桿件的擋風面積的影響。一步一跨范圍腳手架桿件的擋風面積為1.2 1.8 0.0

6、99=0.2138m2 ，則一步一跨掛密目網(wǎng)時的總的擋風面積：（ 1.2 1.8-0.2138 ）0.5+0.2138=1.1869m 2總的擋風系數(shù) =1.1869/(1.21.8)=0.5495 。5、荷載組合及穩(wěn)定性計算（在無風載的情況下）50m 高腳手架立桿最大垂直力設計值NN=1.2N GK+1.4N QK=8.805 1.2+3.78 1.4=15.858KN據(jù)新規(guī)范第 5.3.3 條：桿件計算長度 l0 =k h ，式中，K 為計算長度附加系數(shù)， 取 1.155 ；查表 5.3.3 ， =1.50 ，h=180cm ，則 l0 =1.155 1.5 180=312cm=312/1

7、.58=197.5查表 C， =0.185則立桿軸向壓應力f=15858/(0.185489)=175.29N/mm2205 N/mm2,安全。6、在風荷載作用下荷載組合及穩(wěn)定性計算對 50m 腳手架雖然計算 50 米高處，風載最大，但垂直力相對最??；計算地面處垂直力最大，但風載很小。故居中某處最不利，進行核算。6.1 計算 30m高處：其上部有 20m 。1）永久荷載： N G1K =20 0.1161=2.322KNN G2K-1=6 1.2 1.05 0.10/2=0.378KNN G2K-2=3 0.14 1.2+3 2 1.2 0.0384=0.78KNN G2K-3=20 1.20

8、.01=0.24KN共計N GK=2.322+0.378+0.78+0.24=3.72KN2)活荷載： N QK=3 2 1.2 1.05/2=3.78KN3)垂直荷載組合 N=3.72 1.2+0.85 1.43.78=8.962KN4)風荷載標準值：精品文檔精品文檔W K=0.7 1.42 1.30.5495 0.55=0.391KN/M2風載設計值：W=0.391 1.2 0.85 1.4=0.5583KN/M 5)穩(wěn)定性計算按 5.3.4 條，風彎距按多跨連梁計，跨長 1.8m M=0.10 0.5583 1800 2 =180889Nmm組合應力 f=8962/(0.185489)+

9、180889/(5.0810 3 )=134.68N/mm2205N/mm2，安全。6.2 計算 20m 高處：其上部有 30m1)永久荷載：N G1K =30 0.1161=3.483KNN G2K-1 =9 1.21.05 0.10/2=0.567KNN G2K-2 =3 0.14 1.2+6 21.20.0384=1.057KNN G2K-3 =30 1.2 0.01=0.36KN共計 N GK=3.483+0.567+1.057+0.36=5.467KN2)綜合垂直力設計值：N=1.2 N GK+1.4 0.85 N QK=1.2 5.467+1.4 0.85 3.78=11.0586

10、KN3)風載設計值W=0.7 1.25 1.30.5495 0.55 1.20.85 1.4=0.491KN/m4)穩(wěn)定性計算M=0.10 0.491 1800 2=159084Nmmf=11058.6/(0.185489)+159084/(5.0810 3)=153.56N/mm2 8KN，不安全。改為 2 步 1 跨設一連墻件，則N tw =5.439/2=2.72KNN T=2.72+5=7.72KN 8KN，安全。8、驗算立桿采用單管時的可搭設高度據(jù)新規(guī)范第 5.3.6 條，允許可搭設高度：不組合風載時：HS=0.185 489 205-(1.2 3000+1.4 3780)/(1.2

11、 0.1161)=69289mm組合風載時：HS= 0.185 489 205-1.2 3000+0.85 1.4 (3780+18088/(5.08 10 3 ) 0.185 489)/(1.2 0.1161)=72235mm則搭設高度限值H s=69.289/(1+0.00169.289)=64.8m規(guī)范規(guī)定單管腳手架高度不宜超過50m 。9、結論與問題精品文檔精品文檔9.1計算結果表明， 50m 高度雙排落地式扣件鋼管腳手架，當橫距為1.05m ，縱距為 1.2m ，步距為 1.8m 時，并在滿掛安全網(wǎng)的情況下，用單根鋼管 48 3.5 時，其里、外立桿的強度與穩(wěn)定性是滿足新規(guī)范要求的；

12、其下部 20m( 或 30m) 無需雙根鋼管。這結果符合新規(guī)范第 5.3.8 條精神，即高度超過 50m 的腳手架，可采用雙管立桿。9.2新規(guī)范沒有給出在外立桿里側按JGJ59-99規(guī)定，必須掛密目安全網(wǎng)時的擋風系數(shù)。本計算參考1998 年第 8 期建筑技術所載介紹編制建筑施工腳手架安全技術標準的統(tǒng)一規(guī)定（修訂稿）一文，采用密目安全網(wǎng)時，其擋風面積可按其實圍面積的50% 計，并應同時計算桿件的擋風面積。 按此原則進行計算， 掛密目安全網(wǎng)時的綜合擋風系數(shù)為 0.5495 ，而敞開式腳手架的擋風系數(shù)僅為 0.099 ，前者是后者的 5.55 倍，直接影響連墻件所承受的風載。9.3 據(jù)新規(guī)范第 5.4.1 條規(guī)定，在連墻件的軸向力設計值 Nl 中，除風載產(chǎn)生的軸向力 N lw 外，還應加上因連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力 N 0 ，雙排架時取 5KN ；但表 5.1.7 規(guī)定，直角扣件、旋轉扣件