扣件式鋼管腳手架計算實例

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某工程為6層框架結構，女兒墻頂高27.9m，主體、裝修施工采用落地式雙排鋼管腳手架，主體施工時只作維護架使用。工程地點基本風壓為ω0=0.6kN/m2。試設計計算裝修腳手架。
　　一、設計方案
　　1.擬作業層的層數n1=2；鋪板層數為每隔10m滿鋪一層腳手板，共n2=3層。
　　2.擬定腳手架結構尺寸：立桿縱距la=1.5m，立桿橫距lb=0.8m，步距離h=1.8m，連墻件按2步3跨設置。
　　3.腳手板采用沖壓鋼板腳手板，其自重標準值g k1=0.3kN/ m2，靠近建筑物外端外伸部分鋪設20cm腳手板一塊。作業層外側設擋腳板一塊g k5=0.11kN/ m。
　　4.欄桿：因固定安全網需要，每步架增加的欄桿數為n3=2道，欄桿及其連接扣件的自重標準值g k3=0.0384+0.0132/1.5=0.0472kN/m（式中0.0132為每個直角扣件的重量）。
　　5.安全網：采用每100cm2不少于2000目的安全網，沿架全高封閉，其自重標準值為gq40.005kN/m2。
　　6.全部桿件采用ф48×3.5mm鋼管（0.384kN/m）。
　　二、設計計算
1.縱向水平桿計算
　　縱向水平桿的支撐情況及計算見圖1，裝飾施工均布活荷載標準值qQk1=2kN/m2
　　(1)荷載計算
　　作用于縱向水平桿的恒載標準值Pgk為Pgk=0.3×0.75×0.8÷2+0.11×0.75+0.384(0.8÷2+0.1)=0.192kN
　　作用于縱向水平桿的活載標準值PQk為PQk=2×0.75×0.8÷2=0.6kN
　　（0.3為沖壓鋼腳手板平米自重；0.75為小橫桿間距；0.8為雙排腳手架排距）
　　(2)內力計算
　　縱向水平桿按三跨連續梁計算，考慮活荷載與靜載的不利組合，荷載不利組合，查結構靜力計算手冊，此時跨中彎短最大

圖1 縱向水平桿計算簡圖
　　(3)抗彎強度驗算

（4）撓度計算
　　撓度計算采用標準荷載進行組合計算，最不利活載布置見圖2，邊跨跨中撓度最大

2.橫向水平桿計算（略）
　　3.計算外立桿可搭設高度
　　已知需要搭設的高度為30.6m
（1）荷載計算
　　1）每m立桿承受的結構自重標準值g：查《規范》附錄A表A-1得gk=0.1248kN/m
　　2）構配件的自重標準值產生得軸向NG2K
　　a）鋪板層構造自重產生的軸向力NG2K

b）全封閉安全網及其附件產生得軸向力NG2K2

3）施工荷載產生的軸向力

4）計算風荷載產生的彎矩MwK
　　根據基本風壓ω0=0.6kN/m2；風壓高度系數μz查風荷載規范，當H=5m時，風壓高度變化系數（B類地區）μz=0.8，風壓體型系數μs按規范取1.3φ
　　由敞開式腳手架產生的φ查表為0.089
　　查《規范》表A-3，敞開式腳手架的擋風面積為：
　　1.8×1.5×0.089=0.2403m2
　　由安全網產生的φ取0.5，則在腳手架的外立桿里面滿掛密目網后，腳手架的綜合擋風面積為：
　　（1.8×1.5-0.2403）×0.5+0.2403=1.47015 m2
　　其綜合擋風系數φ=1.47015/(1.8×1.5)=0.545

5)計算立桿的穩定系數ф

查《規范》附錄C得ф=0.185
　　（2）計算腳手架的可搭設高度
　　組合風載

按規范5.3.7雙排單管腳手架不宜超過50m，需要對腳手架的可搭設高度進行調整：
　　[H]=Hs/（1+0.001 Hs）=60.2/（1+0.001×60.2）=56.78m>30.6m立桿的穩定性滿足設計要求。
　　4.連墻件計算
　　連墻件采用如圖3所示的剛性連接方式。
　　（1）連墻件的軸向力設計值N1