碗扣式脚手架结构设计计算

碗扣式脚手架结结构设计计计算1基本设计规规定定：1.1本规规规范的结结构设设计依据据《建建筑结构构设计计统一标标准》GBJ6688-84、《建筑筑结结构荷载载规范范》GB500009-220001和《钢结结构构设计规规范》GB5000017--20003及《冷弯弯薄薄壁型钢钢结构构技术规规范》GB5000018--20002等国家标标准准的规定定。采采用概率率理论论为基础础的极极限状态态设计计法，以以分项项系数的的设计计表达式式进行行设计。1.2脚手手手架的结结构设设计应保保证整整体结构构形成成几何不不变体体系，以“结构计算算简简图”为依据进进行行结构计计算。脚脚手架立立、横横、斜杆杆组成成的节点点视为为“铰接”。1.3脚手手手架立、横横杆杆构成网网格体体系几何何不变变条件应应保证证(满足)网格的每每层层有一根根斜杆杆（图1.3）。图1.3网网网络结构几几何何不变条条件1.4模板板板支撑架架（满满堂架）几几何何不变条条件应应保证(是)沿立杆轴轴线线（包括括平面面x、y两个方向向）的的每行每每列网网格结构构竖向向每层有有一根根斜杆（图图1.4），也可可采采用侧面面增加加链杆与与结构构柱、墙墙相连连（图1.44--1所示）或或采采用格构构柱法法（图1.44--2）。图1.4满堂堂堂架几何不不变变体系图1.4－111侧面增加加支支撑链杆杆法图1.4－2格构柱法法1.5双排排排脚手架架沿纵纵轴x方向形成成两两片网格格结构构的几何何不变变条件可可采用用每层设设一根根斜杆(图1.55)，在y轴方向应应与与连墙件件支撑撑作用共共同分分析：1当两立立杆间无无斜杆杆时（图1.55a），立杆杆的的计算长长度l0等于拉墙墙件件间垂直直距离离；2当两立立杆间增增设斜斜杆（图1.55b）则其立立杆杆计算长长度l0等于立杆杆节节点间的的距离离。3无拉墙墙件立杆杆应在在拉墙件件标高高处增设设水平平斜杆，使使内内外大横横杆间间形成水水平桁桁架（图1.55A－A剖面）。图1.5双排排排外脚手架架结结构计算算简图图1.6双排排排脚手架架无风风荷载时时，立立杆一般般按承承受垂直直荷载载计算，当当有有风荷载载时按按压弯构构件计计算。1.7当横横横杆承受受非节节点荷载载时，应应进行抗抗弯强强度计算算，当当风荷载载较大大时应验验算连连接斜杆杆两端端扣件的的承载载力；1.8所有有有杆件长长细比比λ＝l0／i不得大于250。1.9当杆杆杆件变形形有控控制要求求时，应应按照正正常使使用极限限状态态验算其其变形形。1.10脚脚脚手架不不挂密密目网时时，可可不进行行风荷荷载计算算；当当脚手架架采用用密目安安全网网或其他他方法法封闭时时，则则应按挡挡风面面积进行行计算算。2施工设计计计2.1施工工工设计应应包括括以下内内容：：1工程概概况况：说明所所所服务对对象的的主要情情况，外外脚手架架应说说明所建建主体体结构高高度，平平面形状状及尺尺寸；模模板支支撑架应应按平平面图说说明标标准楼层层的梁梁板结构构。2架体结结构构设计和计计计算：第一步步步：制定定方案案；第二步步步：荷载载计算算；第三步步步：最不不利位位置立杆杆、横横杆、斜斜杆强强度验算算，连连墙件及及基础础强度验验算；；第四步步步：绘制制架体体结构计计算图图（平、立立、剖剖）。3确定各各个个部位斜杆杆杆的连接接措施施及要求求，模模板支撑撑架应应绘制顶顶端节节点构造造图；；4说明结结构施工工流水水步骤，编编制制构配件件用料料表及供供应计计划；5架体搭搭设，使使用和和拆除方方法；；6保证质质量安全全的技技术措施施。2.2架体体体的构造造设计计尚应符符合本本规范第第六章章的有关关规定定。3双排脚手手手架的结结构计计算3.1无风风风荷载时时，单单肢立杆杆承载载力计算算1立杆轴轴向向力按下式式式计算：：N=11.2（NG1+NG2）+1.4ΣNQi（3.1－1）式中：NGGG1——脚手架结结构构自重标标准值值产生的的轴向向力（KN/mm2）；NGGG2——脚手板及及构构配件自自重标标准值产产生的的轴向力力（KN/mm2）；ΣNQQQi——施工荷载载产产生的轴轴向力力总和，分分双双排脚手手架与与模板支支撑架架两种情情况（KN/mm2）。2单肢立立杆杆稳定性按按按下式计计算：：N≤φAf（3.1—2）式中：A——立杆横截截面面积；φ————轴心受压压杆杆件稳定定系数数，按细细长比比查本规规范附附录C；f——钢材强度度设设计值，查查本本规范附附录B表B2。3.2组合合合风荷载载时单单肢立杆杆承载载力计算算：1风荷载载对立杆杆产生生弯矩按按下式式计算：：Mw=11..4aall02WK/110(3..2－1)式中：Mwww——单肢立杆杆弯弯矩（KN·m）；a——立杆纵矩矩（m）；Wkkk——风荷载标标准准值（KN//mm2）；l000——立杆计算算长长度（m）；2单肢立立杆杆轴向力按按按下式计计算：：Nw=1.2（NG1+NNG2）+0.99××1.4ΣNQI(3..2－2)3立杆压压弯弯强度按下下下式计算算：Nw///ΦA+00..9βMw/[γW（1-00..8Nw/NE）]≤f(3..2－3)式中：β————有效弯矩矩系系数，采采用1.0；γ————截面塑性性发发展系数数，钢钢管截面面为1.15；W——立杆截面面模模量；NEEE——欧拉临界界力力，NE=π2EA/λ2（E为材料弹弹性性模量,λ为压杆长长细细比）。3.3连墙墙墙件计算算1在风荷荷载载作用下连连连墙件的的轴向向力应按按下式式计算：：Nc=1.44WK·LL1·HH1(3..3－1)式中：Nccc——风荷载作作用用下连墙墙件轴轴向力设设计值值（KN）；L1、HHH1——连墙件竖竖向向及水平平间距距（m）。2连墙件件强强度及稳定定定应按下下式计计算：Nc＋No≤Φ·Ac··f(3..3－2)式中：Nooo——连墙件约约束束脚手架架平面面外变形形所产产生的轴轴向力力，取3KN；Ac——连墙件件的毛毛截面积积（mm2）；3当采用用钢钢管扣件连连连接时应应验算算其抗滑滑承载载力。4双排外脚脚脚手架的的搭设设高度4.1双排外外外脚手架架的搭搭设高度度主要要受以下下因素素影响：：1最不利利立杆的的单肢肢承载力力（应应为立杆杆最下下段）；；2施工荷荷载载及层数及及及脚手板板铺设设层数；；3立杆的的纵纵向和横向向向间距及及横杆杆的步距距；4拉墙件件间间距；5风荷载载等等的影响。4.2最不不不利立杆杆的单单肢承载载力的的计算，应应根根据1.5条的两种种情情况确定定最不不利单肢肢立杆杆的计算算长度度；确定定单肢肢立杆承承载能能力：N≤φAf。4.3计算算算立杆的的轴向向力，根根据施施工条件件确定定荷载等等级和和层数以以及脚脚手板的的层数数，计算算立杆杆的轴向向力（图4.3）。图4.3搭搭搭设高度计计算算图1脚手板板荷荷载对立杆杆杆产生的的轴向向力：层层数ｍｍ；脚手手板自自重载荷G2。NG2＝ｍG２×ａｂ／2（4.3－1）2施工荷荷载载：层数ｎｎｎ；施工工荷载载Q3。.NQ1＝ｎQ３×ａｂ／2（4.3－2）4.4计算算算每步脚脚手架架自重NG１１１＝ｈｔ1＋0.5ｔ２＋ｔ３＋ｔ４（4.44）式中：ｈ——步距（ｍｍ）；；ｔ1————立杆每米米重重量（KN）；ｔ２————廊道横杆杆单单件重量量（KN）；ｔ３————纵向横杆杆单单件重量量（KN）；ｔ４————内外立杆杆间间斜杆或或十字字撑重量量（KN）。4.5搭设设设高度计计算不组合风荷荷荷载时按按下式式计算：：H＝［NNNｓ－（1.2NNQ２K＋1.4NNQKK）］h／1.2NNQ１（4.55）式中：Nｓｓｓ——单肢立杆杆承承载力，按按（3.1—2）式计算算。组合风荷载载载时的H值应按（3.2—3）立杆压压弯弯公式验验算。5地基承载载力力计算1立杆最最最小底面面积的的计算Ag=NN//fg(1))式中：Aggg——支撑单肢肢立立杆底座座面积积（m2）；fggg——地基承载载力力设计值值（Kpa）按地勘勘报报告选用用，当当地基为为回填填土时乘乘以地地基承载载系数数2当地基基基为岩石石或混混凝土时时，可可不进行行计算算，但应应保证证立杆底底座与与基底均均匀传传递荷载载。3当地基基基为回填填土时时，必须须分层层夯实，并并应应考虑雨雨水渗渗透的影影响。地地基承载载系数数：对碎碎石土土、砂土土、回回填土应应取0.4；对粘土土应应取0.5。4当脚手手手架搭设设在结结构的楼楼板、挑挑台上时时，立立杆底座座应铺铺设垫板板，并并应对楼楼板或或挑台等等的承承载力进进行验验算。6模板支撑撑架架计算6.1单肢立立立杆承载载力的的计算1单肢立立杆杆轴向力计计计算公式式N=[1..2QQ１+11..4（Q３+Q４）]·LLx·Ly+1..22Q2V(6..1—1)式中：LLLx、Ly——单肢立杆杆纵纵向及横横向间间距（m）；V——Lx、Ly段的混凝凝土土体积（m3）。2单肢立立杆杆承载力计计计算公式式同（3.1—2）。6.2横杆杆杆承载力力及挠挠度计算算1当横杆杆支支撑梁时（图6.2），横杆弯矩按下式计算：应对横杆进进进行抗弯弯强度度计算，可可将将作用在在横杆杆上的均均布荷荷载转化化为两两集中荷荷载P。横杆弯弯矩矩按下式式计算算：M＝Pc·C（6.2－1）式中：M————横杆弯矩矩（KN··m）；Pccc----梁砼重量量及及模板重重量的的1／2；C-------梁边至立立杆杆之间距距离。2横杆抗抗弯弯强度按下下下式计算算：M/WW≤f（6.2－2）式中：W-----钢管的截截面面模量。图6.2横横横杆弯矩计计算算简图3横杆的的挠度应应符合合下式规规定：：式中：υｍｍｍａｘ——横杆的最最大大挠度；；［υυυ］——容许挠度度，应应按设计计要求求确定。6.3碗扣扣扣节点承承载力力按下式式验算算：Pc≤Qb（6.3）式中：Qbbb——下碗扣抗抗剪剪强度设设计值值，取60KN。6.4当模模模板支撑撑架高高度大于8米并有风风荷荷载作用用时，应应对斜杆杆内力力进行计计算，并并验算连连接扣扣件的抗抗滑能能力（图6.4）。图6.4斜斜斜杆内力计计算算简图1当对架架体体内力计算算算时将风风荷载载化解为为每一一结点的的集中中荷载W；2W在立杆杆及斜杆杆中产产生的内内力ＷＷＶ、ＷＷｓ按按下式计计算：：3自上而而下下叠加斜杆杆杆最大内内力为为Σn1Ｗｓ，验验算算斜杆两两端连连接扣件件抗滑滑强度：：（6.4－3）式中：QＣＣＣ——扣件抗滑滑强强度，取8KN。4当下部部无无密目安全全全网时，只需计算算顶顶端