8-3脚手架设计

脚手架设计一、脚手架需要验算的项目1.大小横杆的强度与刚度验算2.扣件的抗滑能力验算3.立杆的稳定性验算(重点)4.连墙件的稳定性验算、连接强度验算(与建筑物的连接，与扣件的连接)5.地基承载能力验算(垫板)不作要求脚手架设计二、脚手架常见荷载1.脚手架结构自重，包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重（恒荷载）查附表A-12.构、配件自重，包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重（恒荷载）查附表D-1、附表D-23.施工荷载，包括作业层上的人员，器具和材料的自重（活荷载）见规范附表4.风荷载（活荷载）脚手架设计施工均布活荷载标准值类别标准值（kN/m2）装修脚手架2结构脚手架3脚手架设计作用于脚手架上的水平风荷载标准值，应按下式计算：对于高度变化系数查荷载规范，对于体系系数按以下规定①对于封闭式脚手架全封闭部分半封闭部分或洞口②对于敞开式脚手架，查表3.6.1607.0wwszkhcchs/2.10.12.10.10.13.1s脚手架设计三、主要项目验算方法1.横杆的强度和刚度验算2.立杆稳定性验算①不考虑风荷载作用②考虑风荷载作用3.扣件抗滑能力验算4.连墙件的稳定性和连接强度验算脚手架设计大小横杆强度和刚度的验算方法①在施工荷载和立杆排距(横向距离)满足规范要求下，大小横杆不需要验算就可以满足强度和刚度要求②在施工荷载和立杆排距(横向距离)不满足规范要求时，大小横杆验算大横杆按多跨连续梁计算，小横杆按简支梁来计算。fWM/10;150/minl脚手架设计连墙件的稳定性验算①在施工荷载和立杆排距(横向距离)满足规范要求下，连墙件不需要验算就满足稳定性要求②在施工荷载和立杆排距(横向距离)不满足规范要求时，连墙件需要验算连墙件按一端固定一端有侧向支承的受压构件计算。N0---单排脚手架取3kN，双排取5kNfANNlw0wklwAwN4.1脚手架设计扣件抗滑能力验算扣件承载力设计值（KN）RC项目承载力设计值对接扣件（抗滑）3.20直角扣件、旋转扣件（抗滑）8.00cRR脚手架设计立杆稳定性验算(一端固定一端有弹性侧向支承的压杆计算)①不考虑风荷载作用时相关μ脚手架整体稳定的长度系数，k脚手架局部稳定的长度系数②考虑风荷载作用时fAN与ihihkil155.10fWMANw21014.185.085.0hlwMMakWkQW脚手架设计例题1某高层建筑双排脚手架搭设高度50m，采用∮48×3.5钢管，脚手板采用冲压钢脚手板，排距1.05m，步距1.8m，柱距1.8m，连墙件竖向间距3.6m，水平间距5.4m，脚手架用于外墙装修，两层同时作业，验算脚手架是否安全。(不考虑风荷载作用)解：1.查表施工均布荷载2kN/m2根据脚手架排距及施工荷载大小，大横杆传递荷载给立杆(冲压钢脚手板)查表3.6.17得，大小横杆与扣件满足构造要求情况下，不需要验算，符合设计要求脚手架设计2.立杆验算底层立杆底部截面为控制截面(危险截面)，取一根第一步距内的立杆为研究对象进行验算。①荷载计算脚手架结构自重(50m高脚手架)产生的轴向力NG1k=50×0.134=6.7kN脚手架配件自重(50m高脚手架)产生的轴向力(包括脚手板和防护材料)NG2k=1.458+0.273=1.731kN施工荷载标准值产生的轴向力(两层同时施工)NQk=4.86kN脚手架设计②立杆底部截面轴向力设计值N=1.2NGk+1.4NQk=17.0kN③立杆稳定性验算立杆回转半径i=1.58cmk=1.155立杆长度系数μ=1.5(回顾长度系数的计算方法)λ=kμh/i=1.155×1.5×180/1.58=197查表φ=0.186Nu=φfA=0.186×205×4.89×10000=18800NN=17kNNu=18.8kN，符合设计要求。脚手架设计例题2上题工程所在地在某大城市市区，地面粗糙C类，基本风压w0=0.45kN/m2，安全网全封闭，网目尺寸3.5X3.5mm，绳径3.2mm，自重0.01kN/m2，连墙件设置间距为两步三跨，试验算脚手架的安全。解：1.如上题所述，根据脚手架排距及施工荷载大小，大横杆传递荷载给立杆(冲压钢脚手板)查表3.6.17得，大小横杆与扣件满足构造要求情况下，不需要验算，符合设计要求脚手架设计2.立杆验算底层立杆和顶层立杆底部截面可能为控制截面(危险截面)，但研究后发现，脚手架自重荷载增加速度比风荷载减小速度快，因此控制截面仍为底层立杆底部截面，取一根第一步距内的立杆为研究对象进行验算。①荷载计算脚手架结构自重(50m高脚手架)产生的轴向力NG1k=50×0.134=6.7kN脚手架配件自重(50m高脚手架)产生的轴向力(包括脚手板和防护材料)NG2k=1.458+0.273+0.01×1.8×50=2.63kN施工荷载标准值产生的轴向力(两层同时施工)NGk=9.33kN施工荷载标准值产生的轴向力(两层同时施工)NQk=4.86kN脚手架设计②立杆底部截面轴向力设计值N=1.2NGk+1.4NQk=18.0kN③风荷载ξ=1.05(3.5+3.5)×0.32/（3.5×3.5）=0.192μs=1.2ξ=0.293μz=0.54(荷载规范)=0.7×0.54×0.23×0.45=0.04kN/m2hcchs/2.10.12.10.10.107.0wwszk07.0wwszk脚手架设计2.立杆稳定性验算其中，=0.85×1.4×0.04×1.8×1.8×1.8=0.033kN·m符合设计要求fWMANw21014.185.085.0hlwMMakWkQW19450801005.048918.0101863WMANw22/205/194mmNfmmNWMAN脚手架设计脚手架设计