鋼管腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算

扣件鋼管腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算1.荷載（1）作用于腳手架上的荷載：

永久荷載——腳手架自重（立桿、水平桿、剪刀撐及扣件）、構(gòu)配件自重（腳手板、欄桿、擋腳板及安全網(wǎng)）

可變荷載——施工荷載（作業(yè)層上人員、器具和材料自重），風(fēng)荷載（2）荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值按每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，查表采用或自行計(jì)算；可變荷載中的施工荷載類(lèi)別標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2)裝修腳手架結(jié)構(gòu)腳手架23可變荷載中的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

式中

k——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）；

z——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GBJ9）規(guī)定采用；

s——腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)

0——基本風(fēng)壓（kN/m2），按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GBJ9）規(guī)定采用。在風(fēng)荷載體型系數(shù)中，可將腳手架視為鋼管桁架。（3）荷載效應(yīng)組合

計(jì)算項(xiàng)目荷載效應(yīng)組合縱向、橫向水平桿強(qiáng)度與變形永久荷載+施工均布活荷載腳手架立桿穩(wěn)定永久荷載+施工均布活荷載腳手架立桿穩(wěn)定永久荷載+0.85（施工均布活荷載+風(fēng)荷載）連墻件承載力單排架，風(fēng)荷載+3.0kN雙排架，風(fēng)荷載+5.0kN2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算的基本內(nèi)容①縱向、橫向水平桿等受彎構(gòu)件的強(qiáng)度和連接扣件的抗滑承載力計(jì)算；②立桿的穩(wěn)定性計(jì)算；③連墻件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度的計(jì)算；④立桿地基承載力計(jì)算。（2）扣件的承載力設(shè)計(jì)值項(xiàng)目承載力設(shè)計(jì)值（KN）對(duì)接扣件（抗滑）3.20直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件（抗滑）8.00

（3）腳手架立桿穩(wěn)定計(jì)算不組合風(fēng)荷載時(shí)：組合風(fēng)荷載時(shí)N——計(jì)算立桿軸向力設(shè)計(jì)值

——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)

——長(zhǎng)細(xì)比，

=l0/i

計(jì)算立桿段軸向力設(shè)計(jì)值

不組合風(fēng)荷載時(shí)：

N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4∑NQk

組合風(fēng)荷載時(shí)：

N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4∑NQk式中NG1k——腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力；

NG2k

——構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力；∑NQk——施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿可按一縱距（跨）內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。

立桿計(jì)算長(zhǎng)度l0=k

hk——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，其值取1.155；

——考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)碗扣式鋼管腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算1.受力特點(diǎn)（1）水平桿與立桿的連接采用獨(dú)特的碗扣，下碗扣焊接于立柱上，其抗滑抗剪能力高于可鍛鑄鐵扣件；（2）碗扣件對(duì)橫桿的轉(zhuǎn)動(dòng)約束能力低于鑄鐵扣件；（3）經(jīng)試驗(yàn)，碗扣架立柱的受力特點(diǎn)類(lèi)似于兩端鉸接的軸心受壓桿。2.立桿的允許荷載立桿步距（m)立桿允許荷載（kN/根)0.61.21.82.440.030.025.020.0門(mén)式鋼管腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算1.受力特點(diǎn)（1）門(mén)式鋼管腳手架的承載力決定于單榀門(mén)架；（2）腳手架的破壞是由門(mén)架發(fā)生平面外局部失穩(wěn)引起。2.立桿的承載力可按兩端鉸接的、等截面軸心受壓構(gòu)件計(jì)算其穩(wěn)定性。

N≤k

Afk-_材料強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)腳手架高度≤30m，k=0.831~45m，k=0.7546~60m，k=0.7東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育土木工程施工第十八講主講教師：郭正興一、空間結(jié)構(gòu)的基本安裝方法高空散裝法分條分塊吊裝法高空滑移法整體提升及整體頂升法整體吊裝法大型空間結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)1.高空散裝法將桿件和節(jié)點(diǎn)（或小拼單元）直接在高空設(shè)計(jì)位置總拼成整體的方法稱高空散裝。（1）高空散裝法適用條件高空散裝法適用于非焊接連接（螺栓球節(jié)點(diǎn)或高強(qiáng)螺栓連接）的各種類(lèi)型網(wǎng)架式屋蓋結(jié)構(gòu)，并宜采用少支架的縣挑施工方法。（2）高空散裝法的特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)標(biāo)高一次拼裝完成。優(yōu)點(diǎn)：可用簡(jiǎn)易的起重運(yùn)輸設(shè)備，甚至不用起重設(shè)備即可完成拼裝，可適應(yīng)起重能力薄弱或運(yùn)輸困難的山區(qū)等地區(qū)。缺點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)及高空作業(yè)量大，同時(shí)需要大量的支架材料。（3）高空散裝法工程實(shí)例唐山飯店大餐廳，高強(qiáng)螺栓球節(jié)點(diǎn)，正交斜放四角錐平板網(wǎng)架，工程場(chǎng)地狹小，結(jié)合吊頂安裝選用高空散拼。（4）高空散裝法工程實(shí)例二深圳游泳跳水館鋼屋蓋由澳大利亞設(shè)計(jì)，寶鋼冶金建設(shè)公司安裝，采用扣件鋼管架做安裝架，高空散拼。2.分條分塊吊裝法將結(jié)構(gòu)分割成若干條狀或塊狀單元，每個(gè)條（塊）狀單元在地面拼裝后，再由起重機(jī)吊裝到設(shè)計(jì)位置總拼成整體，此法稱分條（分塊）吊裝法。（1）分條分塊吊裝法特點(diǎn)及適用條件特點(diǎn)：由于條（塊）狀單元是在地面拼裝，因而高空作業(yè)量較高空散裝法大為減少，拼裝支架也減少很多，又能充分利用現(xiàn)有起重設(shè)備，故較經(jīng)濟(jì)。適用：分割后結(jié)構(gòu)的剛度和受力狀況改變較小的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋中。三層四角錐網(wǎng)架、焊接結(jié)構(gòu)、四邊支承（2）工程實(shí)例一哈爾濱市新加坡大酒店夢(mèng)幻樂(lè)園將網(wǎng)架分成8片，先在地面上焊成塊狀單元，用拔桿吊裝后再在高空拼裝成形。相貫焊接節(jié)點(diǎn)的曲線鋼管桁架結(jié)構(gòu)屋蓋安裝采用分片吊裝空中組拼的安裝方法，吊裝機(jī)械采用塔吊PINER－sk280（3）工程實(shí)例二北京植物園展覽溫室型鋼巨型空間桁架雙向外挑結(jié)構(gòu)體系（4）工程實(shí)例三廈門(mén)國(guó)際會(huì)展中心

35米跨懸挑桁架采用地面分段拼裝、空中無(wú)支撐接裝組拼、塔機(jī)分榀順次退吊工藝

3.高空滑移法將結(jié)構(gòu)條狀單元在建筑物上由一端滑移到另一端，就位后總拼成整體的方法稱高空滑移法。高空滑移法分類(lèi)

a.單條滑移法

b.逐條累積滑移法（1）單條滑移法將條狀單元一條一條地分別從一端滑移到另一端就位安裝，各條單元之間分別在高空再連接。即逐條滑移，逐條連成整體。（2）逐條累積滑移法先將條狀單元滑移一段距離后（能連接上第二條單元的寬度），連接上第二條單元后，兩條單元一起再滑移一段距離（寬度同上），再接第三條，三條又一起滑移一段距離，如此循環(huán)操作直至接上最后一條單元為止。

（3）高空滑移法的主要特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)的滑移可與其他土建工程平行作業(yè)，而使總工期縮短。設(shè)備簡(jiǎn)單，不需大型起重設(shè)備，成本低。缺點(diǎn)為當(dāng)柱距大時(shí)或柱頂無(wú)連系橫梁時(shí)，架設(shè)臨時(shí)滑道支撐架費(fèi)用較高。（4）工程實(shí)例一

廣州國(guó)際會(huì)議展覽中心的鋼屋蓋為跨度126.5m的張弦鋼拱架，下弦為337

7拉索。鋼屋蓋的安裝方法采用累計(jì)滑移法，逐榀拼裝，吊運(yùn)至屋蓋頂端，安裝兩榀鋼拱架間的水平撐后，累計(jì)滑移。

連續(xù)牽引千斤頂?shù)那肮ぞ咤^夾住鋼絞線，完成后工具錨的退錨及倒缸。千斤頂?shù)男谐虨?00mm。

每榀鋼拱架重達(dá)130t，擱置在鋼滑輪上，用槽鋼做滑軌槽，兩根鋼絞線做牽引繩。

當(dāng)千斤頂?shù)那肮ぞ咤^松開(kāi)時(shí)，后工具錨夾住鋼絞線拖動(dòng)屋架移動(dòng)。在工具錨尾部有一小千斤頂，起到防止夾片松動(dòng)滑絲的作用。（5）工程實(shí)例二珠海機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓管球節(jié)點(diǎn)、四角錐，周邊支承

三支點(diǎn)累積滑移，高空拼裝采用50噸履帶吊一臺(tái)，滑移牽引設(shè)備選用3噸和10噸倒鏈4.整體提升及整體頂升法將結(jié)構(gòu)在地面就位拼裝完成，再由起重設(shè)備垂直地將結(jié)構(gòu)整體提升或頂升至設(shè)計(jì)標(biāo)高的安裝方法。提升法適用于周邊支承點(diǎn)或支承網(wǎng)架頂升法適用于支點(diǎn)較少的點(diǎn)支承網(wǎng)架的安裝（1）整體提升法優(yōu)點(diǎn)（a）可以將屋面板、防水層、天棚、采暖通風(fēng)與電氣設(shè)備等全部分項(xiàng)工程在最有利的高度處施工，從而大大節(jié)省施工費(fèi)用。（b）所用設(shè)備較小，用小設(shè)備可安裝大型結(jié)構(gòu)。上海大劇院的屋蓋采用鋼結(jié)構(gòu)的形式，整個(gè)屋蓋長(zhǎng)100米，寬90米，高11.4米，重6075噸，呈月牙形上反拱。（2）工程實(shí)例一采用LSD－200型千斤頂（共計(jì)44臺(tái)），四吊點(diǎn)提升，提升系統(tǒng)由液壓泵站提供動(dòng)力，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行同步控制。威海體育場(chǎng)采用張拉膜結(jié)構(gòu)，其內(nèi)環(huán)梁為一長(zhǎng)軸205m，短軸143m，短軸方向高，長(zhǎng)軸方向低，呈馬鞍面的鋼管結(jié)構(gòu)勁性環(huán)梁，鋼管為φ950×20，由前后結(jié)構(gòu)索吊在34根鋼立柱上，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。內(nèi)環(huán)梁的安裝采用整體提升方法。（3）工程實(shí)例二30m高的17個(gè)提升架采用扣件鋼管架搭設(shè)。

在提升架使用前，對(duì)一個(gè)架體進(jìn)行了加載試驗(yàn)，加載至30t，架體良好，證明承載力及穩(wěn)定性有保證。提升千斤頂放置于提升頂部的承載鋼梁上。勁性內(nèi)環(huán)梁呈馬鞍形的空間曲線，從上向下看為橢圓