扣件式钢管脚手架word版.docx
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扣件式钢管脚手架word版
4.扣件式钢管脚手架
4.7.1设计内容
为使扣件式钢管脚手架满足安全适用经济合理的要求，施工之前，应按本章要求对脚手架进行设计计算并编入施工组织设计，设计内容一般应包括：
1. 脚手架的几何尺寸，包括脚手架的排距、步距、柱距、连墙件的间距及搭设高度、长度。
（1） 敞开式脚手架可直接按表4-8或表4-44、表4-45采用，不用再进行计算；
（2） 封闭式和半封闭式脚手架要根据本章4.4要求及本节给的计算方法计算确定。
2. 脚手架的地基基础：
（1） 一般情况下，地基基础作法可按表4-10采用，不用再进行计算；
（2） 当表4-10不能满足要求时，应按本章给的计算方法确定。
3. 脚手架构造应按本章4.4要求进行构造设计，应包括：
（1） 连墙件的构造作法、支撑设置要求；
（2） 脚手架转角处、门洞处的构造作法；
（3） 脚手架的防护作法及要去；
（4） 其它必须强调说明的一些特殊构造。
4. 脚手架分段搭设或分段卸荷的方案设计。
5. 关于搭设、使用及拆除过程中的安全措施。
6. 脚手架施工图。
按上述要求绘制脚手架的平、立、剖面图及必要的节点构造详图。
7.必要的设计计算资料。
4.7.2荷载与荷载效应组合
一、永久荷载（恒载）与可变荷载（活载）
根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ9－87的规定，应将作用于扣件式脚手架上的荷载作用区分永久荷载与可变荷载。
（一） 永久荷载（恒载）
1. 作用于扣件式脚手架的恒载系指脚手架的结构自重，它包括组成脚手架结构的主要构件、立柱、纵向、横向水平杆，支撑杆件及连接它们的扣件重。
2. 钢管、扣件单重应按表4-13采用
3. 一个柱距范围内，每米高的单、双排脚手架的结构自重按下列共计计算：
（1）单排架的立柱，纵向、横向水平杆及扣件重GS：
4-1
（2）双排架的立柱，纵、横向水平杆及扣件重GD：
4-2
（3）剪刀撑的杆件及扣件重GB：
4-3
式（4－1），式（4－2）及式（4－3）中（参照图4-21）：
l——脚手架的柱距（跨距）（m）；
h——脚手架的步距（m）；
g——钢管单位长度自重（kN/m）；
g1——一个直角扣件自重（kN）；
g2——一个旋转扣件自重（kN）；
Hb——剪刀撑的竖向尺寸（m）；
Lo——剪刀撑的横向尺寸（m）；
a——剪刀撑斜杆的倾角。
4. 一个柱距范围内，每米高外脚手架结构宜按表4-14采用。
钢管及扣件自重 表4-13
钢管（kN/m）
扣件（kN/个）
Ф48×3.5
Ф51×3.0
直角扣件
对接扣件
旋转扣件
0.0384
0.0355
0.0135
0.0185
0.0145
一个柱距范围内的每米高外脚手架结构自重（kN/m）（钢管为Ф48×3.5钢管） 表4-14
柱距
步距（m）
1.20
1.35
1.50
1.80
2.00
1.2
单排
0.193
0.179
0.167
0.149
0.140
双排
0.298
0.276
0.258
0.232
0.218
1.5
单排
0.207
0.192
0.179
0.159
0.150
双排
0.323
0.299
0.279
0.249
0.236
1.8
单排
0.221
0.205
0.191
0.171
0.160
双排
0.347
0.320
0.299
0.268
0.252
2.0
单排
0.232
0.214
0.200
0.178
0.168
双排
0.364
0.334
0.312
0.280
0.262
2.1
单排
0.235
0.218
0.204
0.181
0.176
双排
0.372
0.342
0.319
0.286
0.267
注：
1.当采用Ф51×3.0钢管时，脚手架结构自重等于表中数据乘以0.95。
2.表中脚手架结构自重包括立柱，纵、横向水平杆，剪刀撑杆件及连接它们的扣件自重。
（二） 可变荷载（活载）
可变荷载包括脚手架的附件、施工荷载及风荷载。
1. 附件系指脚手板及防护物品（安全网、栏杆、挡脚板或其它防护材料）的自重。
（1）冲压钢板脚手架、不脚手架与竹串片脚手板自重应按表4-15采用。
脚手板自重（标准值）
类别
标准值（kN/m2）
冲压钢脚手板
竹串片脚手板
木脚手板
0.30
0.30
0.40
（2）栏杆、挡脚板的线荷载标准值应按表4-16采用。
（3）脚手架上吊挂的安全设施（安全网、编制物、竹笆板等），应按实际情况进行计算。
2. 施工荷载系指脚手架上存放的建筑材料，小型工具及操作人员的重力。
装修与结构施工脚手架操作层上的施工均布活荷载标准值，应按表4-17采用；其它用途脚手架的施工均布活荷载标准值，应根据实际情况参考表4-18确定。
栏杆、挡脚板荷载标准值 表4-16
类别
标准值（kN/m2）
栏杆、冲压钢脚手板挡板
栏杆、竹串片脚手板挡板
栏杆、木脚手板挡板
0.152
0.152
0.180
注：
表中栏杆采用Ф48×3.5钢管两道计算。
施工局部活荷载标准值 表4-17
类别
标准值（kN/m2）
装修脚手架
2.0
结构脚手架
3.0
常用材料和构件自重 表4-18
名称
自重
备注
1．砖、灰浆及混凝土（kN/m2）
普通砖
普通砖
焦渣砖
烟灰砖
焦渣空心砖
水泥空心砖
水泥空心砖
水泥空心砖
瓷面砖
马赛砖
石灰砂浆、混合砂浆
水泥砂浆
水泥蛭石砂浆
膨胀珍珠岩砂浆
素混凝土
矿渣混凝土
焦渣混凝土
焦渣混凝土
加气混凝土
钢丝网水泥
18
19
12～14
14～15
10
9.8
10.3
9.6
17.8
0.12kN/m2
17
20
5～8
7～15
22～24
20
16～17
10～14
5.5～7.5
25
240×115×53（684块）
机制砖
炉渣：
电石渣：
烟灰＝30：
40：
30
290×290×140（85块）
290×290×140（85块）
300×250×110（121块）
300×250×160（83块）
150×150×8（5556块）
厚5mm
振捣或不振捣
承重用
填充用
单 块
用于承重结构
钢筋混凝土
24～25
2.杂项（kN/m2）
普通玻璃
钢丝玻璃
沥青蛭石制品
水泥蛭石制品
建筑垃圾
木框玻璃窗
钢框玻璃窗
25.6
26
3.5～4.5
4～6
15
0.2～0.3
0.4～0.45
3.风荷载：
（1）垂直于脚手架表面的风荷载标准值应按下式计算：
wK=0.7μz•μs•w。
（4-4）
式中μz——风压高度变化系数，按表4-19采用；
μs——脚手架风荷载体型系数，按第15章附录七的相应规定确定，其中敞开式脚手架μs取其构架结构的风荷载体型系数μstw。
w。
——基本风压（kN/m2）,应按国家现行标准《建筑结构荷载规范》的规定采用；全国各主要城市基本风压见表4-20。
风压高度变化系μz 表4-19
离地面或海平面高度（m）
地面粗糙度类别
A
B
C
5
10
15
20
30
1.17
1.38
1.52
1.63
1.80
0.80
1.00
1.14
1.25
1.42
0.54
0.71
0.84
0.94
1.11
40
50
60
70
80
90
100
150
200
250
300
350
≥400
1.92
2.03
2.12
2.20
2.27
2.34
2.40
2.64
2.83
2.99
3.12
3.12
3.12
1.56
1.67
1.77
1.86
1.95
2.02
2.09
2.38
2.61
2.80
2.97
3.12
3.12
1.24
1.36
1.46
1.55
1.64
1.72
1.79
2.11
2.36
2.58
2.78
2.96
3.12
全国各主要城市基本风压w。
（kN/m2） 表4-20
城市
风压
城市
风压
北京
上海
天津
哈尔滨
长春
沈阳
石家庄
济南
0.35
0.55
0.40
0.45
0.55
0.50
0.30
0.35
广州
南宁
太原
郑州
西安
成都
西宁
昆明
0.45
0.35
0.30
0.40
0.35
0.25
0.35
0.25
合肥
南京
杭州
南昌
武汉
长沙
福州
0.30
0.35
0.40
0.40
0.30
0.35
0.60
贵阳
兰州
银川
呼和浩特
乌鲁木齐
拉萨
海口
0.30
0.30
0.65
0.50
0.60
0.35
0.70
（3）μstw应按以下规定采用：
1）敞开式单排脚手架μs＝1.2
（4-5）
2）敞开式双排脚手架μs＝1.2
（1+
） （4-6）
式中（4-5）及式（4-6）中：
——挡风系数，按下款所给公式计算；
——系数，按表4-21采用。
系数
表4-21
lb/h≤1
lb/h≤2
≤0.1
0.2
1.00
0.85
1.00
0.90
注：
表中lb——脚手架排距或宽度；h——脚手架步距
1） 敞开式脚手架的挡风系数按下式计算：
4-7
式中4-7中（参见图4-21）
h、l——脚手架的步距与柱距（m）；
Hb——剪刀撑的竖向尺寸（m）；
Lb——剪刀撑的竖向尺寸（m）；
a——剪刀撑斜杆与纵向水平杆的夹角；
1.15——考虑扣件节点但分影响的系数；
0.048——钢管直径（m）
2） 敞开式单、双排脚手架的挡风系数一般可直接按表4-22采用。
敞开式单、双排脚手架的挡风系数 表4-22
步距（m）
柱距（m）
1.2
1.5
1.8
2.0
1.2
1.35
1.50
1.80
2.0
0.115
0.110
0.105
0.099
0.096
0.105
0.100
0.095
0.089
0.086
0.099
0.093
0.089
0.083
0.080
0.097
0.091
0.087
0.080
0.077
注：
表中数值根据管径48mm计算，当采用Ф51×3.0钢管时，其挡风系数应为表中数值乘以1.06。
二、荷载效应组合
扣件式脚手架结构及构件计算时，应按表4-23进行荷载效应组合。
扣件式脚手架荷载效应组合 表4-23
计算项目
荷载效应组合
纵向、横向水平杆的强度及变形、扣件抗滑移
附件+施工荷载（忽略杆自重及风荷载）
脚手架稳定
（立柱稳定）
敞开式单、双排架
恒载+施工荷载+附件（忽略风荷载）
封闭、半封闭式单、双排架
恒载+附件+施工荷载+风荷载
连墙件及其连接
风荷载+3.0kN
5.6门式脚手架的设计计算
4．扣件式钢管脚手架
4.1概述
4.1.1特点
由钢管及扣件组成的扣件式脚手架具有以下特点：
1. 承载力大：
当脚手架的几何尺寸及构造符合本章的有关要求时，一般情况下，脚手架的单管立柱的承载力可达15kN~35kN（1.5tf～3.5tf,设计值）。
2. 装拆方便，搭设灵活。
由于钢管长度易于调整，扣件连接简便，因而可适应各种平面、立面的建筑物与构筑物用脚手架。
3. 比较经济：
与其它钢管脚手架相比，加工简单，一次投资费用较低；如果精心设计脚手架几何尺寸，注意提高钢管周转使用率，则材料用量也可取得较好的经济效果。
4.1.2应用范围及注意事项
一、适用范围
扣件式脚手架在我国应用已有30多年了，积累了较为丰富的使用经验，是应用最为普遍的一种钢管脚手架，根据其特点，其适用范围如下：
1. 工业与民用房屋建筑，特别是多、高层房屋的施工用脚手架；
2. 高耸构筑物，如井架、烟囱、水塔等施工脚手架；
3. 模板支撑架（图4-1）；
4. 上料平台、满堂脚手架（图4-2）；
5. 栈桥、码头、高架公路等工程用脚手架；
6. 其它，如临时建筑物的骨架等（图4-3）。
二、单排架使用条件的限制
单排扣件式钢管脚手架的横向水平杆支撑在建筑物的外墙上，外墙需要具有一定的宽度和强度，因为单排架的整体刚度较差，承载能力较低，因而在下列条件下不应使用。
1. 墙体厚度小于或等于180mm；
2. 空斗砖墙、加气块墙等轻质墙体；
3. 砌筑砂浆强度等级小于或等于M10时的砖墙；
4. 建筑物高度超过24m。
三、脚手架的搭设高度
根据国内外的使用经验及经济合理性，单管立柱的扣件式脚手架搭设高度不宜超过50m。
50m以上的高架，国内有以下两种常用作法：
1. 脚手架的下部采用双管立柱，上部采用单管立柱，单管立柱部分高度在35m以下（图4-4）；
2. 将脚手架的下部柱距减半，较大柱距的上部高度在35以下。
四、科学化管理
扣件式钢管脚手架如管理不善将大大增加钢管用量，增大扣件的损耗，会影响到扣件式脚手架的优越性；因此在扣件式脚手架的构配件使用、存放和围护过程中应注意按本章有关要求加强科学管理。
4.1.3编写依据及内容
扣件式钢管脚手架主要编写依据有：
国家行业标准《扣件式钢管脚手架技术规程》；国内对扣件式钢管脚手架所做的理论分析、试验研究成果；以及相关的国家标准：
《建筑结构荷载规范》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》、《钢管脚手架扣件》。
本章主要内容介绍：
扣件式钢管脚手架的基本组成要求；构配件的质量标准要求；落地外脚手架的构造要求，设计计算方法，施工与验收及有关脚手架的管理规定；与设计计算有关的材料设计指标，系数。
为简化计算，提供了便于应用的有关荷载计算表，敞开式脚手架的搭设高度表等。
对于其它类型的脚手架，如支撑架、满堂架、井架等，其构造、设计计算原理与外架基本相同，因此，本章内容也可供其设计，施工式参考。
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4.2基本组成
4.2.1主要组成构件及作用
扣件式钢管脚手架的组成如图4-5所示；组成详见表4-1。
扣件式脚手架的主要组成构件及作用 表4-1
项次
名称
作用
1
立杆（立杆、站杆、冲天）
平行于建筑物并垂直于地面的杆件，式传递脚手架结构自重、施工荷载与风荷载的主要受力杆件
2
纵向水平杆（大横杆、大横担、牵杆、顺水杆）
平行于建筑，在纵向连接各立柱的通常水平杆，是承受并传递施工荷载给立柱的主要受力杆件
3
横向水平杆（小横杆、六尺杆横楞、搁栅）
垂直于建筑物，在横向连接脚手架内、外排立柱的水平杆件（单排脚手架时，一端连接立柱，另一端搭在建筑物的外墙上），式承受并传递施工荷载给立柱的主要受力杆件
4
扣件
是组成脚手架结构的连接件
直角扣件（图4-7）
连接两根直交钢管的扣件，是依靠扣件于钢管表面间的摩擦力传递施工荷载、风荷载的受力配件
对接扣件（图4-7）
钢管对接接长用的扣件，也是传递荷载的受力配件
旋转扣件（图4-7）
连接两根任意角度相交的钢管的扣件、用于连接支撑斜杆与立柱或横向水平杆的连接
5
脚手板
提供施工操作条件承受、传递施工荷载给纵、横向水平杆的板件；当设于非操作层时起安全防护作用
6
剪刀撑（十字撑、之字撑）
设在脚手架外侧面、与墙面平行的十字交叉斜杆，可增强脚手架的纵向刚度，保证脚手架具有必要的承载能力
7
横向支撑（横向斜拉杆、之字撑）
设在脚手架内、外排立柱平面的，呈之字形的斜杆，可增强脚手架的横向刚度，提高脚手架的承载能力
8
连墙点（连墙点、连墙杆）
连接脚手架与建筑物的部件，时脚手架中既要承受、传递风荷载，又要防止脚手架在横向失稳或倾覆的重要受力部件
9
纵向扫地杆
连接立杆下端，距底座下皮200mm处的纵向水平杆，可约束立柱底端在纵向发生移位
11
底座
设在立杆下端，承受并传递立柱荷载给地基的配件
4.2.2脚手架组成的基本要求
为了使扣件式钢管脚手架能够安全可靠的承受和传递各种荷载作用，其组成应满足以下基本要求：
1.脚手架是由立柱、纵向与横向水平杆共同组成的“空间框架结构”，即在脚手架的中心节点处如图4－6，必须同时设置立柱、纵向与横向水平杆；
2.扣件螺栓拧紧扭力矩应在40N●m～60N●m之间，以保证“空间框架结构”的节点具有足够刚性和传递荷载的能力；
3.在脚手架和建筑物之间，必须按设计要求设置足够数量、分布均匀的连墙件，以便在脚手架的测向（垂直于建筑物墙面方向）提供约束，放置脚手架横向失稳或倾斜，并可靠的传递风荷载；
4.脚手架立柱的地基与基础必须坚实，应具有足够承载能力，并放置不均匀的沉降或过大的沉降；
5.应设置纵向支撑（剪刀撑）和横向支撑，以使脚手架具有足够的纵向和横向整体刚度。
4．3构配件质量标准和检验
4．3．1钢管
1． 脚手架钢管宜采用价格较便宜的焊接钢管。
2． 钢管宜采用力学性能适中的Q235A（3号）钢，其力学性能符合国家现行标准《碳素结构钢》GB700-89中Q235A钢的规定。
强度等级高于Q235的钢材用于扣件式脚手架时，钢材强度并不能得到充分利用，因此不宜采用。
3． 钢管截面按表4-2A采用，钢管长度便于工人装、拆和运输，不能太长或过短，国内常用的杆件长度列于表4-2A，每根钢管的重量不应超过25kg，海外地区及国家采用的杆件列于表4-2B。
扣件式脚手架钢管几何尺寸（mm） 表4-2A
钢管类别
截面尺寸
长度
外径d
壁厚t
最大长度
横向水平杆
低压流体输送用焊接钢管（YB234-63）
电焊钢管（YB234-63）
48
51
3．5
3．0
6500
6500
2000～2200
2000～2200
台湾、日本、英国采用钢管规格及刚才 表4-2B
脚手架
标准代号
截面尺寸（mm）
钢材牌号
钢材屈服点
（N/mm2）
外径d
壁厚t
CNS（台湾）
40.6
48.6
2.9
2.4
S41C
S51C
240
360
BS5973（美国）
48.3
4.0
40级
210
JIS（日本）
48.6
2.5
STK41
STK51
240
360
注：
表中钢管防锈要求，必须以热浸镀锌法作防锈处理。
4． 钢管质量的检验要求
（1）新旧钢管的外观质量检验应按表4-3要求进行
钢管质量检验要求 表4-3
项次
检验项目
验收要求
新管
1
产品质量合格证
必须具备
2
钢管材质检验报告
3
表面质量
表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，上述缺陷不应大于表4-6的规定
4
外径、壁厚
允许偏差不超过表4-6规定
5
端面
应平整，偏差不超过表4-6规定
6
防锈处理
必须进行防锈处理，镀锌或涂防锈漆
旧管
7
钢管锈蚀程度
应每年检查一次
锈蚀深度应符合表4-6规定，锈蚀严重部位应将钢管截断进行检查
8
其它项目同新管项次3、4、5
同新管项次3、4、5
（2）钢管应无裂纹，两端面应平整，严禁打孔。
4．3．2扣件
1． 目前我国有可锻铸造扣件（图4-7）与钢板压制扣件两种，可锻铸造扣件已有国家产品标准和专业检测单位，质量易于保证，因此应用可锻铸造扣件。
对钢板压制扣件应慎重采用，应参照国家建设部专业标准《钢管脚手架扣件》JGJ22-85的规定进行测试，经测试证明其质量符合标准要求时方可使用。
2． 技术要求
（1） 扣件应采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制作。
（2） 铸件不得有裂纹、气孔；不宜有缩松、砂眼或其它影响使用的铸造缺陷；并应将影响外观质量的粘砂、浇冒口残余、披缝、毛刺、氧化皮等清除干净。
（3） 扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好。
（4） 扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。
（5） 当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。
（6） 扣件表面应进行防锈处理。
3． 扣件质量的检验要求：
（1） 扣件质量应按表4-4要求进行检验。
（2） 扣件螺栓拧紧扭力矩达70N●m时，可锻铸铁不得破坏。
（3） 如对扣件的质量有疑虑，应按国家现行标准《钢管脚手架扣件》的规定抽样检测。
扣件质量检验要求 表4-4
项次
检验项目
要求
新扣件
1
产品质量合格证，生产许可证，专业检测单位测试报告
必须具备
2
表面质量及性能
应符合本节2技术要求之
（2）～（6）的规定
3
螺栓
不得滑丝
旧扣件
4
同新扣件的项次2、3项
4．3．3脚手板
1． 脚手板有冲压式钢脚手板，木脚手板，竹串片和竹笆脚手板等，可根据工程所在地区就地取材使用。
2． 冲压钢脚手板的钢材应符合国家现行规定《碳素结构钢》GB700-89中Q235A的规定。
3． 木脚手板应采用杉木或松木制作，厚度不宜小于50mm，其材质应符合国家现行标准《木结构设计规范》GBJ5-88中对Ⅱ级木材的规定；脚手板的两端应采用直径为4mm的镀锌钢丝各设两道箍。
4．
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