m高双排落地式扣件式钢管脚手架计算实例Word格式.doc

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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=50×

0.1161=5.805KN

3.2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=（14×

1.2×

1.05×

0.10）/2=0.882KN

（2）栏杆挡脚板（挡脚板仅设三层），查表4.2.1-2

NG2K-2=3×

0.14×

1.2+11×

2×

0.0384=1.518KN

（3）密目安全网（自重按0.01KN/M2计）

NG2K-3=50×

0.01=0.60KN

3.3永久荷载共计

NGK=5.805+0.882+1.518+0.60=8.805KN

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=（3×

1.05）/2=3.78KN/M2

4.2水平风载（标准值）

WK=0.7μZμSW0KN/M2

式中:

μZ—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6.2.1H=20m为1.25；

H=30m为1.42；

H=50m为1.67；

μS—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μS=1.3φ，φ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，φ=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

1.8×

0.099=0.2138m2，

则一步一跨挂密目网时的总的挡风面积：

（1.2×

1.8-0.2138）×

0.5+0.2138=1.1869m2

总的挡风系数φ=1.1869/（1.2×

1.8）=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直力设计值N

N=1.2NGK+1.4NQK=8.805×

1.2+3.78×

1.4=15.858KN

据新规范第5.3.3条：

杆件计算长度l0=kμh，式中，K为计算长度附加系数，取1.155；

查表5.3.3，μ=1.50，h=180cm，

则l0=1.155×

1.5×

180=312cm

λ=312/1.58=197.5

查表C，φ=0.185

则立杆轴向压应力f=15858/（0.185×

489）

=175.29N/mm2<

205N/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30m高处：

其上部有20m。

1）永久荷载：

NG1K=20×

0.1161=2.322KN

NG2K-1=6×

0.10/2=0.378KN

NG2K-2=3×

1.2+3×

0.0384=0.78KN

NG2K-3=20×

0.01=0.24KN

共计NGK=2.322+0.378+0.78+0.24=3.72KN

2）活荷载：

NQK=3×

1.05/2=3.78KN

3）垂直荷载组合N=3.72×

1.2+0.85×

1.4×

3.78=8.962KN

4）风荷载标准值：

WK=0.7×

1.42×

1.3×

0.5495×

0.55=0.391KN/M2

风载设计值：

W=0.391×

0.85×

1.4=0.5583KN/M

5）稳定性计算

按5.3.4条，风弯距按多跨连梁计，跨长1.8m

M=0.10×

0.5583×

18002=180889Nmm

组合应力f=8962/（0.185×

489）+180889/（5.08×

103）

=134.68N/mm2<

205N/mm2，安全。

6.2计算20m高处：

其上部有30m

NG1K=30×

0.1161=3.483KN

NG2K-1=9×

0.10/2=0.567KN

NG2K-2=3×

1.2+6×

0.0384=1.057KN

NG2K-3=30×

0.01=0.36KN

共计NGK=3.483+0.567+1.057+0.36=5.467KN

2）综合垂直力设计值：

N=1.2×

NGK+1.4×

NQK

=1.2×

5.467+1.4×

3.78=11.0586KN

3）风载设计值

W=0.7×

1.25×

0.55×

1.4=0.491KN/m

4）稳定性计算

0.491×

18002=159084Nmm

f=11058.6/（0.185×

489）+159084/（5.08×

=153.56N/mm2<

6.3通过以上计算，说明在风载作用下，立杆的强度与稳定性计算，不起控制作用，其轴向压应力均小于无风时的压力。

7、连墙件的连接扣件抗滑计算

据新规范规定，连墙件必须从底层第一步纵向水平杆处开始设置；

当连墙件沿墙高度每二步3.6m设一个时，全高50m共须设50/3.6=14个，其中受风力最大的连墙件高度应在13×

3.6=46.8m处。

此处风载高度变化系数为1.635，按2步2跨设一连墙件时，则风载产生连墙件轴向力设计值为：

Nlw=1.4×

（0.7×

1.635×

0.5495）×

（3.6×

2.4）

=5.439KN

据公式5.4.1连墙件总的轴向力设计值：

Nl=Nlw+5=5.439+5=10.439KN>

8KN，不安全。

改为2步1跨设一连墙件，则

Ntw=5.439/2=2.72KN

NT=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=[0.185×

489×

205-（1.2×

3000+1.4×

3780）]/（1.2×

0.1161）

=69289mm

组合风载时：

HS={0.185×

205-[1.2×

3000+0.85×

（3780+18088/（5.08×

103）×

0.185×

489）]}/（1.2×

=72235mm

则搭设高度限值

[Hs]=69.289/（1+0.001×

69.289）=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φ48×

3.5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。

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