碗扣式脚手架结构设计计算

1、碗扣式脚手架结构设计计算1 基本设计规定： 1.1 本规范的结构设计依据建筑结构设计统一标准GBJ68-84、建筑结构荷载规范GB5009-2001和钢结构设计规范GB50017-2003及冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002等国家标准的规定。采用概率理论为基础的极限状态设计法，以分项系数的设计表达式进行设计。 1.2 脚手架架的结构构设计应应保证整整体结构构形成几几何不变变体系，以“结构计算简图”为依据进行结构计算。脚手架立、横、斜杆组成的节点视为“铰接”。 1.3 脚手架架立、横横杆构成成网格体体系几何何不变条条件应保保证(满足)网格的的每层有有一根斜斜杆（图图 1.3）。图

2、1.33 网络结结构几何何不变条条件 1.4 模板支支撑架（满满堂架）几几何不变变条件应应保证(是)沿立杆杆轴线（包包括平面面x、y两个方方向）的的每行每每列网格格结构竖竖向每层层有一根根斜杆（图 1.4），也可采用侧面增加链杆与结构柱、墙相连（图 1.4-1所示）或采用格构柱法（图 1.4-2）。图 1.44满堂架架几何不不变体系系图 1.441侧面增增加支撑撑链杆法法 图 1.42 格构柱柱法 1.5 双排脚脚手架沿沿纵轴x方向形形成两片片网格结结构的几几何不变变条件可可采用每每层设一一根斜杆杆(图 1.5)，在y轴方向向应与连连墙件支支撑作用用共同分分析：1 当当两立杆杆间无斜斜杆时（图

3、 1.5a），立杆的计算长度l0等于拉墙件间垂直距离；2 当当两立杆杆间增设设斜杆（图 1.5 b）则其立杆计算长度l0等于立杆节点间的距离。3 无无拉墙件件立杆应应在拉墙墙件标高高处增设设水平斜斜杆，使使内外大大横杆间间形成水水平桁架架（图 1.5AA剖面）。图 1.55双排外外脚手架架结构计计算简图图 1.6 双排脚脚手架无无风荷载载时，立立杆一般般按承受受垂直荷荷载计算算，当有有风荷载载时按压压弯构件件计算。 1.7 当横杆杆承受非非节点荷荷载时，应应进行抗抗弯强度度计算，当当风荷载载较大时时应验算算连接斜斜杆两端端扣件的的承载力力； 1.8 所有杆杆件长细细比l0 i不得大大于250。

4、 1.9 当杆件件变形有有控制要要求时，应应按照正正常使用用极限状状态验算算其变形形。 1.100 脚手架架不挂密密目网时时，可不不进行风风荷载计计算；当当脚手架架采用密密目安全全网或其其他方法法封闭时时，则应应按挡风风面积进进行计算算。 2 施工工设计 2.1 施工设设计应包包括以下下内容：1 工工程概况况：说明明所服务务对象的的主要情情况，外外脚手架架应说明明所建主主体结构构高度，平平面形状状及尺寸寸；模板板支撑架架应按平平面图说说明标准准楼层的的梁板结结构。2 架架体结构构设计和和计算：第第一步：制定方方案；第第二步：荷载计计算；第第三步：最不利利位置立立杆、横横杆、斜斜杆强度度验算，连

5、连墙件及及基础强强度验算算；第第四步：绘制架架体结构构计算图图（平、立立、剖）。3 确确定各个个部位斜斜杆的连连接措施施及要求求，模板板支撑架架应绘制制顶端节节点构造造图；4 说说明结构构施工流流水步骤骤，编制制构配件件用料表表及供应应计划；5 架架体搭设设，使用用和拆除除方法；6 保保证质量量安全的的技术措措施。 2.2 架体的的构造设设计尚应应符合本本规范第第六章的的有关规规定。 3 双排排脚手架架的结构构计算 3.1 无风荷荷载时，单单肢立杆杆承载力力计算1 立立杆轴向向力按下下式计算算：N = 1.2（NG1+NNG2）+1.4NQi （ 3.11）式中：NG1 脚手架架结构自自重标准

6、准值产生生的轴向向力（KN/m2）；NG2 脚手板板及构配配件自重重标准值值产生的的轴向力力（KN/m2）；NQi 施工荷荷载产生生的轴向向力总和和，分双双排脚手手架与模模板支撑撑架两种种情况（KN/m2）。2 单单肢立杆杆稳定性性按下式式计算：NA f（ 3.12）式中：A 立杆横横截面积积； 轴心受受压杆件件稳定系系数，按按细长比比查本规规范附录录C；f 钢材强强度设计计值，查查本规范范附录B表B2。 3.2 组合风风荷载时时单肢立立杆承载载力计算算：1 风风荷载对对立杆产产生弯矩矩按下式式计算：Mw = 1.44 a l02 WK / 10( 33.21)式中：Mw 单肢立立杆弯矩矩（K

7、Nm）；a 立杆纵纵矩（m）；Wk 风荷载载标准值值（KN /m22）；l0 立杆计计算长度度（m）；2 单单肢立杆杆轴向力力按下式式计算：Nw=1.2（NG1+ NG22）+0.911.4NQI( 33.22 )3 立立杆压弯弯强度按按下式计计算：NNw/A+ 0.99Mw/ W（1- 0.88Nw/NE）f( 33.23 )式中： 有效弯弯矩系数数，采用用1.0； 截面塑塑性发展展系数，钢钢管截面面为1.115；W 立杆截截面模量量；NE 欧拉临临界力，NE=2EAA/2（E为材料料弹性模模量,为压杆杆长细比比）。 3.3 连墙件件计算1 在在风荷载载作用下下连墙件件的轴向向力应按按下式计

8、计算：Nc=1.4 WWK L1 H1( 33.31)式中：Nc 风荷载载作用下下连墙件件轴向力力设计值值（KN）；L11、H1 连墙件件竖向及及水平间间距（m）。2 连连墙件强强度及稳稳定应按按下式计计算：NcNo Accf( 33.32 )式中：No 连墙件件约束脚脚手架平平面外变变形所产产生的轴轴向力，取3KN；Ac 连墙件件的毛截截面积（mm2）；3 当当采用钢钢管扣件件连接时时应验算算其抗滑滑承载力力。 4 双排排外脚手手架的搭搭设高度度 4.1双双排外脚脚手架的的搭设高高度主要要受以下下因素影影响：1 最最不利立立杆的单单肢承载载力（应应为立杆杆最下段段）；2 施施工荷载载及层数数

9、及脚手手板铺设设层数；3 立立杆的纵纵向和横横向间距距及横杆杆的步距距；4 拉拉墙件间间距；5 风风荷载等等的影响响。 4.2 最不利利立杆的的单肢承承载力的的计算，应应根据 1.5条的两两种情况况确定最最不利单单肢立杆杆的计算算长度；确定单单肢立杆杆承载能能力：N Af。 4.3 计算立立杆的轴轴向力，根根据施工工条件确确定荷载载等级和和层数以以及脚手手板的层层数，计计算立杆杆的轴向向力（图图 4.3）。图 4.33 搭设高高度计算算图1 脚脚手板荷荷载对立立杆产生生的轴向向力：层层数；脚手板板自重载载荷G2。NG2G2（ 4.31）2 施施工荷载载：层数数；施施工荷载载Q3。.NQ1Q2（

10、 4.32） 4.4 计算每每步脚手手架自重重NNG10.5（ 4.4）式中： 步距（）；11 立杆每每米重量量（KN）； 廊道横横杆单件件重量（KN）； 纵向横横杆单件件重量（KN）； 内外立立杆间斜斜杆或十十字撑重重量（KN）。 4.5 搭设高高度计算算不组合合风荷载载时按下下式计算算：HN（1.22NQK1.44NQKK）h1.22NQ（ 4.5）式中：N 单肢立立杆承载载力，按按（ 3.12）式计计算。组合风风荷载时时的H值应按按（ 3.23）立杆杆压弯公公式验算算。 5地基基承载力力计算 1 立立杆最小小底面积积的计算算AAg = N / ffg( 11)式中：Ag 支撑单单肢立杆杆

11、底座面面积（m2）；fg 地基承承载力设设计值（Kpa）按地地勘报告告选用，当当地基为为回填土土时乘以以地基承承载系数数 2 当当地基为为岩石或或混凝土土时，可可不进行行计算，但但应保证证立杆底底座与基基底均匀匀传递荷荷载。 3 当当地基为为回填土土时，必必须分层层夯实，并并应考虑虑雨水渗渗透的影影响。地地基承载载系数：对碎石石土、砂砂土、回回填土应应取0.4；对粘粘土应取取0.5。 4 当当脚手架架搭设在在结构的的楼板、挑挑台上时时，立杆杆底座应应铺设垫垫板，并并应对楼楼板或挑挑台等的的承载力力进行验验算。 6模板板支撑架架计算 6.1单单肢立杆杆承载力力的计算算1 单单肢立杆杆轴向力力计算

12、公公式N = 1.22Q + 1.44 （Q+Q） LxxLy +11.2 Q2V( 66.11)式中： Lx 、 Ly单肢立立杆纵向向及横向向间距（m）；V Lx 、 Ly段的混混凝土体体积（m3）。2 单单肢立杆杆承载力力计算公公式同（ 3.12）。 6.2 横杆承承载力及及挠度计计算1 当当横杆支支撑梁时时（图 6.2），横横杆弯矩矩按下式式计算：应对横横杆进行行抗弯强强度计算算，可将将作用在在横杆上上的均布布荷载转转化为两两集中荷荷载P。横杆杆弯矩按按下式计计算：MPcC（ 6.21）式中：M 横杆弯弯矩（KN m）；Pc- 梁砼重重量及模模板重量量的12； C- 梁边至至立杆之之间距

13、离离。2 横横杆抗弯弯强度按按下式计计算：M /W f（ 6.22）式中：W- 钢管的的截面模模量。图 6.22 横杆弯弯矩计算算简图3 横横杆的挠挠度应符符合下式式规定：式中： 横杆的的最大挠挠度； 容许挠挠度，应应按设计计要求确确定。 6.3 碗扣节节点承载载力按下下式验算算：Pc Qb（ 6.3）式中：Qb下碗扣扣抗剪强强度设计计值，取取60KKN。 6.4 当模板板支撑架架高度大大于8米并有风风荷载作作用时，应应对斜杆杆内力进进行计算算，并验验算连接接扣件的的抗滑能能力（图图 6.4）。图 6.44 斜杆内内力计算算简图1 当当对架体体内力计计算时将将风荷载载化解为为每一结结点的集集中荷载载W； 2W在在立杆及及斜杆中中产生的的内力、按下下式计算算：3 自自上而下下叠加斜斜杆最大大内力为为n1，验验算斜杆杆两端连连接扣件件抗滑强强度：（ 6.43）式中：Q扣件抗抗滑强度度，取8KN。 4 当当下部无无密目安安全网时时， 只需计计算顶端端模板的的风荷载载。 6.5 高度大大于8米的模板板支撑架