扣件式鋼管腳手架設(shè)計計算實(shí)例

扣件式鋼管腳手架設(shè)計計算實(shí)例依據(jù)《建筑施工平安檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-99）對外腳手架的規(guī)定；提出應(yīng)當(dāng)逐步淘汰竹腳手架，推廣扣件式鋼管腳手架?！督ㄖ┕た奂戒摴苣_手架平安技術(shù)規(guī)程》（JGJ130-2001）對扣件式鋼管腳手架的設(shè)計原則和計算方法都作出了規(guī)定。筆者以該規(guī)范為依據(jù)，系統(tǒng)地對扣件式鋼管腳手架的設(shè)計計算作如下闡述。一、橫向、縱向水平桿計算1．橫向、縱向水平桿的抗彎強(qiáng)度按下式計算：σ=M/W≤f式中M—彎矩設(shè)計值，按M=1.2MGK+1.4MQK計算，MGK為腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，MQK為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩。W—截面模量，查表φ48×3.5mm鋼管W=5.08cm3f—鋼材的抗彎強(qiáng)度計算值，f=205N/mm2（1）橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度計算橫向水平桿的內(nèi)力時按簡支梁計算如圖1，計算跨度取立桿的橫距l(xiāng)0=80mm，腳手架橫向水平桿的構(gòu)造計算外伸長度a1=300mm，a2=100mm。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262464.gif”align=“center”/圖1橫向水平桿計算簡圖①永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk包括每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值0.136kN/m（縱距1.5m，步距1.8m），腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值0.35kN/m2和欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值0.14kN/m（如圖2）gk=0.136+0.35×1.2+0.14=0.696kN/m=696N/m<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262481.gif”align=“center”/<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262490.gif”align=“center”/其中，圖2a）等效于圖2b）<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262503.gif”align=“center”/圖2結(jié)構(gòu)自重計算簡圖②施工勻稱活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=3kN/m2×0.75m=2.25kN/m=2250N/m（橫向水平桿間距為0.75m）<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262502.gif”align=“center”/圖3施工荷載計算簡圖<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262571.gif”align=“center”/M=1.2MGK+1.4MQK=1.2×11.31+1.4×180=265.57Nm<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262575.gif”align=“center”/所以橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度滿意平安要求。（2）縱向水平桿的抗彎強(qiáng)度按圖4三跨連續(xù)梁計算，計算跨度取縱距l(xiāng)a=1500mm。F為縱向水平桿跨中及支座處的最大荷載，分別按靜載P和活載Q進(jìn)行計算，圖4中作用支座上的F力在彎距計算時可以不用考慮。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262525.gif”align=“center”/圖4縱向水平桿計算簡圖①考慮靜載狀況：<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262548.gif”align=“center”/按圖5靜載布置狀況考慮跨中和支座最大彎矩。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262558.gif”align=“center”/圖5靜載狀況下計算簡圖M1=0.175PlaMB=MC=-0.15Pla②考慮活載狀況：Q=1/2qkl0=1/2×2250×0.8=900N按圖6、7兩種活載最不利位置考試跨中最大彎矩。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262575.gif”align=“center”/圖6活載最不利狀況計算簡圖之（1）<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262503.gif”align=“center”/圖7活載最不利狀況計算簡圖之（2）M1=0.213Qla按圖8、9兩種活載是最不利位置考慮支座最大彎矩。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262534.gif”align=“center”/圖8活載最不利狀況計算支座彎矩之（1）<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262599.gif”align=“center”/圖9活載最不利狀況計算支座彎矩之（2）MB=MC=-0.175Qla依據(jù)以上狀況分析，可知圖5與圖6（或圖7）這種靜載與活載最不利組合時M1跨中彎矩最大。MGK=0.175Pla=0.175×522×1.5=137.03NmMQK=0.213Qla=0.213×900×1.5=287.55NmM=1.2MGK+1.4MQK=1.2×137.03+1.4×287.55=567.01Nm<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262639.gif”align=“center”/2．縱向、橫向水平桿的撓度按下式計算：υ≤[υ]式中N——撓度[υ]——容許撓度，按規(guī)范表格取l/150。（1）橫向水平桿的撓度①考慮靜載狀況（圖2）<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262615.gif”align=“center”/<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262676.gif”align=“center”/查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》中梁在均布荷載作用下的最大撓度表，用K1、K2值采納插入法求得系數(shù)。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262604.gif”align=“center”/式中E——鋼材的彈性模量，E=2.06×105N/mm2I——φ48×3.5mm鋼管的慣性矩，I=12.19cm4②考慮活載狀況（圖3）<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262682.gif”align=“center”/兩種狀況疊加，得<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262607.gif”align=“center”/所以橫向水平桿的撓度滿意平安要求。（2）縱向水平桿的撓度①考慮靜載狀況（圖5）<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262672.gif”align=“center”/②考慮活載狀況（圖4）<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262662.gif”align=“center”/兩種狀況疊加，得<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008051321262679.gif”align=“center”/所以縱向水平桿