50m高双排落地式扣件式钢管脚手架计算实例(共6页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上50m高双排落地式扣件式钢管脚手架计算实例与问题中天建设集团有限公司武汉分公司1、前言国家行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001，以下简称新规范）已正式颁发，并要求自2001年6月1日起实施。该规范对扣件式钢管脚手架的荷载、设计计算及构造要求作了统一而明确的规定，与过去一些规定和做法相比较，有不少改进与提高，脚手架的安全性与稳定性有更可靠的保证。本文根据新规范的规定，在外挂密目安全网情况下，对常用的50m高双排落地式扣件式钢管脚手架为实例作计算。根据以往计算，纵、横向水平杆等受弯构件483.5钢管的强度、挠度及连接扣件的抗滑承载力等，一般

2、都能满足要求，故本计算予以简略。2、脚手架搭设参数用钢管483.5搭设建筑物高度为50m扣件式落地双排脚手架：立杆横距 lb=1.05m，纵距la=1.2m，步距h=1.8m；每2步铺一层竹笆板；施工作业层按二层计，每层施工活载为3KN/M2；里立杆离外墙面0.4m；小横杆二端外挑：里侧0.3m，外侧0.15m；距地面200mm设纵、横扫地杆；剪刀撑应在外侧立面整个长度和高度上连续设置；横向斜撑除拐角处应设置外，中间应每隔6跨设置一道；外立杆里侧满挂密目安全网、封闭施工；作业层栏杆设二层，上栏杆上皮高1.2m，中栏杆居中，挡脚板高0.18m。连墙杆根据计算要求设置。3、永久荷载取值：3.1脚手

3、架结构自重（包括立杆、纵横向水平杆，剪刀撑，横向斜撑和扣件）。查新规范附表A-1，得NG1K=500.1161=5.805KN3.2构、配件自重，包括：（1）竹笆板，按二步设一层计，50m高共14层，单位荷重按0.10KN/M2计；NG2K-1=（141.21.050.10）/2=0.882KN（2）栏杆挡脚板（挡脚板仅设三层），查表4.2.1-2NG2K-2=30.141.2+1121.20.0384=1.518KN（3）密目安全网（自重按0.01KN/M2计）NG2K-3=501.20.01=0.60KN3.3永久荷载共计NGK=5.805+0.882+1.518+0.60=8.805KN

4、4、可变荷载4.1施工荷载（施工作业层按二层，每层3KN/M2计）NQK=（321.21.05）/2=3.78 KN/M24.2水平风载（标准值）WK=0.7ZSW0 KN/M2式中: Z风压高度变化系数，按大城市近郊计，查建筑结构荷载规范（GBJ9-87）表6.2.1 H=20m为1.25；H=30m为1.42；H=50m为1.67； S风载体型系数，据新规范表4.2.4，全封闭脚手架，背靠开洞墙S=1.3，为脚手架挡风系数；当步距为1.8m，纵距为1.2m，查新规范表A-3，对敞开式脚手架，=0.099；W0基本风压，上海为0.55KN/M2；必须指出，上述脚手架挡风系数是按未挂密目安全网

5、敞开式时的计算值，但据建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）规定，在脚手架外立杆里侧，必须满挂密目安全网以保证安全，故挡风系数必须另算。但新规范对挂安全网时的挡风系数无规定，据编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定（修订稿），密目安全网的挡风系数为0.5，同时要考虑杆件的挡风面积的影响。一步一跨范围脚手架杆件的挡风面积为1.21.80.099=0.2138m2，则一步一跨挂密目网时的总的挡风面积：（1.21.8-0.2138）0.5+0.2138=1.1869m2总的挡风系数=1.1869/(1.21.8)=0.5495。5、荷载组合及稳定性计算（在无风载的情况下）50m高脚手架立杆最大垂

6、直力设计值NN=1.2NGK+1.4NQK=8.8051.2+3.781.4=15.858KN据新规范第5.3.3条：杆件计算长度l0=kh，式中，K为计算长度附加系数，取1.155；查表5.3.3，=1.50，h=180cm，则l0=1.1551.5180=312cm =312/1.58=197.5查表C，=0.185则立杆轴向压应力f=15858/(0.185489) =175.29N/mm2205 N/mm2,安全。6、在风荷载作用下荷载组合及稳定性计算对50m脚手架虽然计算50米高处，风载最大，但垂直力相对最小；计算地面处垂直力最大，但风载很小。故居中某处最不利，进行核算。6.1计算3

7、0m高处：其上部有20m。1）永久荷载：NG1K=200.1161=2.322KN NG2K-1=61.21.050.10/2=0.378KN NG2K-2=30.141.2+321.20.0384=0.78KN NG2K-3=201.20.01=0.24KN 共计 NGK=2.322+0.378+0.78+0.24=3.72KN2)活荷载：NQK=321.21.05/2=3.78KN3)垂直荷载组合N=3.721.2+0.851.43.78=8.962KN4)风荷载标准值： WK=0.71.421.30.54950.55=0.391KN/M2 风载设计值： W=0.3911.20.851.4

8、=0.5583KN/M5)稳定性计算按5.3.4条，风弯距按多跨连梁计，跨长1.8mM=0.100.558318002=Nmm组合应力f=8962/(0.185489)+/(5.08103) =134.68N/mm2205N/mm2，安全。6.2计算20m高处：其上部有30m1)永久荷载： NG1K=300.1161=3.483KN NG2K-1=91.21.050.10/2=0.567KN NG2K-2=30.141.2+621.20.0384=1.057KN NG2K-3=301.20.01=0.36KN共计NGK=3.483+0.567+1.057+0.36=5.467KN2)综合垂直力

9、设计值：N=1.2NGK+1.40.85NQK =1.25.467+1.40.853.78=11.0586KN3)风载设计值W=0.71.251.30.54950.551.20.851.4=0.491KN/m4)稳定性计算M=0.100.49118002=Nmmf=11058.6/(0.185489)+/(5.08103) =153.56N/mm2 8KN，不安全。改为2步1跨设一连墙件，则Ntw=5.439/2=2.72KNNT=2.72+5=7.72KN 8KN，安全。8、验算立杆采用单管时的可搭设高度据新规范第5.3.6条，允许可搭设高度：不组合风载时：HS=0.185489205-(1

10、.23000+1.43780)/(1.20.1161) =69289mm组合风载时：HS= 0.185489205-1.23000+0.851.4(3780+18088/(5.08103) 0.185489)/(1.20.1161) =72235mm则搭设高度限值Hs=69.289/(1+0.00169.289)=64.8m规范规定单管脚手架高度不宜超过50m。9、结论与问题9.1 计算结果表明，50m高度双排落地式扣件钢管脚手架，当横距为1.05m，纵距为1.2m，步距为1.8m时，并在满挂安全网的情况下，用单根钢管483.5时，其里、外立杆的强度与稳定性是满足新规范要求的；其下部20m(或

11、30m)无需双根钢管。这结果符合新规范第5.3.8条精神，即高度超过50m的脚手架，可采用双管立杆。9.2 新规范没有给出在外立杆里侧按JGJ59-99规定，必须挂密目安全网时的挡风系数。本计算参考1998年第8期建筑技术所载介绍编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定（修订稿）一文，采用密目安全网时，其挡风面积可按其实围面积的50%计，并应同时计算杆件的挡风面积。按此原则进行计算，挂密目安全网时的综合挡风系数为0.5495，而敞开式脚手架的挡风系数仅为0.099，前者是后者的5.55倍，直接影响连墙件所承受的风载。9.3 据新规范第5.4.1条规定，在连墙件的轴向力设计值Nl中，除风载产生的轴向力Nlw外，还应加上因连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，双排架时取5KN；但表5.1.7规定，直角扣件、旋转扣件的抗滑承载力设计值总共是8KN，这样，由风载产生的轴向力Nlw必须3KN才允许。按此要求设计，连墙件必须每1跨每2步设一个。这一结果与过去常规做法出入较大，问题的所在除本计算中密目安全网的挡风系数（0.5）较大外,关键是连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0过去规定为3KN，现改为5KN，所占比重很大，这需要请主编单位解释和明确。专心-专注-专业