建筑腳手架施工設(shè)計計算方法及算例

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上建筑腳手架施工設(shè)計計算方法及算例（技術(shù)發(fā)展中心 邢鋒）摘 要 論文詳細敘述了建筑用腳手架施工設(shè)計的計算方法，以扣件式鋼管腳手架計算為例。關(guān)鍵詞 扣件式鋼管腳手架 設(shè)置要求 設(shè)計內(nèi)容及計算一、概述：我們在建筑工程施工中，為了滿足施工作業(yè)需要所設(shè)置的操作架子，統(tǒng)稱為腳手架。搭設(shè)腳手架所需要的成品和材料稱為“架設(shè)材料”，是建筑施工企業(yè)常備的施工工具。我局是以橋梁施工為主的大型建筑企業(yè)，橋梁結(jié)構(gòu)載重大，施工輔助結(jié)構(gòu)種類繁多，施工手段多種多樣，施工支架有特殊的要求，因此，采用的施工支架種類很多，如萬能桿件、軍用梁、貝雷梁等；也常用輕型腳手架。常用的輕型腳手架有扣件式鋼管腳手架、

2、門式鋼管腳手架、碗扣式腳手架以及其他新型腳手架。輕型腳手架具有重量輕、運輸方便、聯(lián)結(jié)快、拆除方便等優(yōu)點，應(yīng)用的范圍也比較廣泛。本文介紹的扣件式鋼管腳手架是我國使用最為普遍的腳手架品種，可用于搭設(shè)外腳手架、里腳手架、滿堂腳手架、支撐架以及其他用途的架子。下面主要介紹其外腳手架構(gòu)造的設(shè)置要求：1、雙排腳手架：1、 立桿：橫距為0.91.5m（高層架子不大于1.2m），縱距為1.42.0m。單立桿 雙排腳手架的搭設(shè)限高為50 m，當(dāng)搭設(shè)限高50 m以上的腳手架時，35 m以下應(yīng)采用雙立桿，或自35 m起分段卸載措施，且上部單立桿的高度應(yīng)小于30 m。立桿與大橫桿必須用直角扣件扣緊，不得隔步設(shè)置或遺漏

3、。當(dāng)采用雙立桿時，必須都用扣件與同一根大橫桿扣緊。2、 大橫桿：其步距為1.51.8m。上下橫桿的接長位置應(yīng)錯開布置在不同的立桿縱距中，與相近立桿的距離不大于縱距的三分之一。3、 小橫桿：要貼近立桿，搭于大橫桿之上并用直角扣件扣緊，在相鄰立桿之間需要加設(shè)1根或2根。、剪刀撐、斜拉桿、連墻桿：為確保整體穩(wěn)定和抵抗側(cè)力作用的要求，按相應(yīng)規(guī)定設(shè)置剪刀撐或其它相應(yīng)作用的整體性連接桿件。、護欄和擋腳板：在操作層上設(shè)2道護欄和擋腳板，欄桿高度不大于1.1m，擋腳板亦可用加設(shè)低欄桿（距腳手板0.21.8m）代替。2、單排腳手架：只有一排立桿，小橫桿的另一端擱置在墻體上，構(gòu)架形式上與雙排架基本相同，但使用上有

4、較多的限制：搭設(shè)高度不大于20 m；連接點的設(shè)置數(shù)量不得小于三步三跨一點，連接點采用具有抗拉壓作用的剛性構(gòu)造。 3、連墻構(gòu)造：對外腳手架的安全至關(guān)重要，若設(shè)置數(shù)量不足、構(gòu)造不符合要求所造成的事故屢有發(fā)生，必須高度重視并確保其設(shè)置要求。 4、挑支結(jié)構(gòu)：在以下情況使用：搭設(shè)單層腳手架，挑擴作業(yè)面，適應(yīng)有陽臺、挑篷及其它突出墻面構(gòu)造情況下的腳手設(shè)置要求，設(shè)置部分卸載裝置以及搭設(shè)特殊形式的腳手架等。二、扣件式鋼管腳手架設(shè)計及計算：1、設(shè)計內(nèi)容： 、方案的選擇，在選用腳手架前認(rèn)真閱讀設(shè)計文件，熟悉施工工藝，然后從以下幾個方面考慮：腳手架的類別、腳手架的構(gòu)架形式和尺寸、相應(yīng)措施； 、承載可靠性的驗算，包括

5、：構(gòu)架結(jié)構(gòu)驗算，地基、基礎(chǔ)和其它支承結(jié)構(gòu)的驗算，專用加工件驗算； 、安全使用措施，包括：作業(yè)面的防護，整架和作業(yè)區(qū)域的防護，進行安全搭設(shè)、移動和拆除的措施，安全使用措施。 2、腳手架構(gòu)架結(jié)構(gòu)計算項目：、構(gòu)架的整體穩(wěn)定性計算，可轉(zhuǎn)化為立桿穩(wěn)定性計算；、單肢立桿的穩(wěn)定性計算；、平桿的抗彎強度和撓度計算；、連墻件的強度和穩(wěn)定性驗算；、抗傾覆驗算；、懸掛件、挑支撐件的驗算。 3、每種腳手架的計算方法都不相同，下面以扣件式鋼管腳手架的計算方法為例 、鋼管腳手架構(gòu)造簡圖：見下圖1 、荷載：包括施工荷載（操作人員和材料及其設(shè)備等重力）和腳手架自重力。荷載的傳遞順序是：腳手板小橫桿大橫桿立桿底座地基。、小橫桿

6、計算：按簡支梁計算，、強度計算：按實際堆放位置的標(biāo)準(zhǔn)值計算其最大彎矩：。、撓度計算：將荷載換算成等效均布荷載：同時滿足規(guī)范JGJ130-2001 Tab5.1.8 w10mm；、符號意義：-大小橫桿的彎曲應(yīng)力；-大、小橫桿的跨度； MX-大、小橫桿計算的最大彎矩；Wn -大、小橫桿的凈截面抵抗矩；鋼管的抗彎、抗壓強度設(shè)計值，；w-受彎桿件的撓度；w -受彎桿件的容許撓度；q -腳手板作用在小橫桿上的等效均布荷載； -大小橫桿的截面慣性矩；-鋼材的彈性模量，2.06×105（MPa）。 、大橫桿計算：按三跨連續(xù)梁計算，用小橫桿支座最大反力計算值，在最不利荷載布置計算其最大彎矩值，、 彎

7、曲強度按下式： 、 撓度計算：將標(biāo)準(zhǔn)值的最大反力值進行最不利荷載布置其最大彎矩值，然后換算成等效均布值：、符號意義：q´ -大橫桿上的等效均布荷載， 其它符號意義與小橫桿的符號相同。 、腳手架立桿穩(wěn)定性計算：、按圖式軸心受力格構(gòu)式壓桿計，見圖2不考慮風(fēng)載時：，（其中N=1.2（）考慮風(fēng)載時：、雙排腳手架單桿穩(wěn)定性計算：、符號意義：以下所要查的表全部來自簡明施工計算手冊.N-格構(gòu)式壓桿的軸心壓力； NGK1-腳手架自重產(chǎn)生的軸力，查表7-5取值；NGK2-腳手架附件及物品重產(chǎn)生的軸力，查表7-7取值；NQK-一個縱距內(nèi)腳手架施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸力可由表7-7查??；n1-腳手架的步距數(shù)

8、，A -腳手架內(nèi)外排立桿的毛截面積之和；-格構(gòu)式壓桿整體穩(wěn)定系數(shù)，按換算長細比，查表7-8；x-格構(gòu)式壓桿長細比，查表7-9， -換算長細比長系數(shù)，查表7-10；KH-與腳手架高度有關(guān)的調(diào)整系數(shù)，當(dāng)H時，取0.8，當(dāng)H時，H腳手架高度；KA-與立桿截面高度有關(guān)的調(diào)整系數(shù)，當(dāng)內(nèi)外排立桿均采用兩根鋼管組合時， KA =0.7；當(dāng)內(nèi)外排立桿為單根時取0.85；M風(fēng)荷載對格構(gòu)式壓桿產(chǎn)生的彎矩，；q1-風(fēng)荷載作用于格構(gòu)式壓桿的線荷載；A1-內(nèi)排或外排的單排立桿危險截面的毛截面面積；N1-不考慮風(fēng)荷載時由N計算的內(nèi)排或外排計算截面的軸心壓力； h1-內(nèi)排或外排立桿的回轉(zhuǎn)半徑；m-操作處水平桿對立桿偏心傳力

9、產(chǎn)生的附加應(yīng)力，當(dāng)施工荷載、腳手架與結(jié)構(gòu)的連接計算：、連接件抗拉、抗壓強度按下式計算： 、連接件與腳手架及主體結(jié)構(gòu)的連接強度按下式計算：、符號意義：-風(fēng)荷載作用對連墻點處產(chǎn)生的拉力或壓力，由下式計算 ，H1、L1-連墻點的豎向及水平間距；w k-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，An -連接件的凈截面積；NVc -連接件的抗壓或抗拉設(shè)計承載力，采用扣件時，NVc =6kN/只。、最大搭設(shè)高度：雙排扣件鋼管腳手架一般搭設(shè)高度不宜超過50m，超過時，應(yīng)采取分段搭設(shè)或分段卸荷措施。由地面起或挑梁上的每段腳手架最大搭設(shè)高度公式： 其中，-可由表7-11查?。籬腳手架的步距。三、算 例 鋼管48×3.5，Wx =

10、5075 mm3，Ix =1.219×105 mm4，人群荷載：2.0kN/ m2， 施工荷載：2.0kN/ m2，風(fēng)荷載：0.7kN/ m21、搭設(shè)高度計算：H=/（1.2×0.411）×1.5=56.5m則最大允許搭設(shè)高度計算：Hmax=56.5/（1+0.565）=36m2、腳手架的穩(wěn)定計算：、小橫桿：按簡支梁計算，間距1.2m，q1=（2.0+2.0）×1.2=4.8kN/m，Mx=1/8 q1l2=1/8×4.8×1.22=0.864kN.m，= =0.864×1000/5.075 =170.2MPa=205 MP

11、a，可fmax=5.4 mmL/150 =8.0 mm，可、大橫桿：按三跨連續(xù)梁計算Mx=KMFL=0.213×2.88×103×1.2=736.1N.m，= =736.1×103/（5.075×10 3） =145MPa=205 MPa，可fmax=3.2 mmL/150 =8.0 mm，可、立桿計算：b=1.2m，L=1.2m，h=1.5m腳手架高34.6m為單管立桿，其折合步數(shù)n1=H/h=34.6/1.5=23步，、計算腳手架的整體穩(wěn)定性：A、求N值：NGK1=0.411kN，N =1.2（n1 NGK1+ NGK2）+1.4 NQK=

12、1.2（23×0.411+1.2×2.95）+1.4×10.5=30.3kN，B、求值：查表，=20，x=8.57，cx=x=171，查表=0.218C、驗算整體穩(wěn)定性：因立桿為單根，KA=0.85，高度調(diào)整系數(shù)KH=1/（1+H/100）=0.74，M=1/8q風(fēng)H12=1/8×0.7×103×4.52=1.772kN.m，則 =+=74.1 MPaKAKHf=0.85×0.74×205=128.9 MPa，可、單根鋼管穩(wěn)定性：N1=1/2×1.2n1 NGK1+（0.5× 1.0+0.35）/1.4×（1.2NGK2+1.4 NQK）=16.66kN，1=1500/15.94=94，查表1=0.634取M = 35MPa，單根鋼管截面積A1=489 mm2，則 +M =16.66×103/（0.