扣件式钢管脚手架设计计算?
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发布时间：2023-07-19 06:01
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时间：2024-11-23 03:07
钢管：采用φ48.3×3.6钢管,参数:A=5.06cm2， i=1.59cm，W=5.26cm3，I=12.71cm4。
一、荷载
（1）作用于脚手架上的荷载：
永久荷载——脚手架自重（立杆、水平杆、剪刀撑及扣件）、构配件自重（脚手板、栏杆、挡脚板及安全网）
可变荷载——施工荷载（作业层上人员、器具和材料自重），风荷载
（2）荷载标准值
永久荷载标准值按每米立杆承受的结构自重标准值，查表（表3-1）采用或自行计算；构、配件自重见表3-2和表3-3。
可变荷载中的施工荷载见表3-4。
《扣件架》规范附录A
表3-1 单、双排脚手架立杆承受的每米结构自重标准值gk（kN/m）
注：φ48.3×3.6钢管,扣件自重按本规范附录A表A.0.4采用.表内中间可按线性插入计算。
表3-2 脚手板自重标准值
表3-3 栏杆、挡脚板自重标准值
表3-4 施工均布荷载标准值
注：当在双排脚手架上同时有2个及以上操作层作业时，在同一个跨距内各操作层的施工均布荷载标准值总和不得超过5.0kN/m2。
可变荷载中的水平风荷载标准值：
式中wk——风荷载标准值（kN/m2）；
z——风压高度变化系数，按《建筑结构荷载规范》规定采用；
s——脚手架风荷载体型系数，见表3-5。（最为关键）
w0——基本风压（kN/m2），按《建筑结构荷载规范》规定采用，取重现期n=10对应的风压值。
在风荷载体型系数中，可将脚手架视为钢管桁架。
表3-5 脚手架的风荷载体型系数μs
注：1）μstw值可将脚手架视为桁架，按国家标准《建筑结构荷载规范》规定计算；
2）φ为挡风系数，φ=1.2An/AW，其中An为挡风面积；AW为迎风面积。敞开式脚手架的φ值宜按本规范附录A表A.0.5采用。
3）密目式全封闭脚手架挡风系数φ不宜小于0.8。（常用密目式安全网）
二、关于μs 的计算
1.《建筑施工安全检查标准》（JGJ59）指出：“立网应该使用密目式安全网，其标准为每100cm2（10cm×10cm）的面积上，有2000个以上网目。”
2.在扣件式钢管脚手架立面外侧装设了全封闭密目安全网以后，脚手架挡风系数φ的计算就包括了两个方面：
（1）密目安全网的挡风系数φ1；
（2）架体本身的挡风系数φ2。(查规范附表，特殊情况才计算）
3.挡风系数φ的计算公式：
式中， φ1φ2/1.2为安全网与脚手架杆件重复计算部分，需扣除。
例：求安全网挡风系数φ1
例1：某扣件式钢管脚手架，其外侧立面采用全封闭安全网，安全网的网目密度为2300目/100cm2。每目孔隙面积A=1.3mm2，试计算该安全网的挡风系数φ1。
解：先将孔隙面积A换算成以cm2为单位，即：
A=1.3/100=0.013（ cm2）
An=100-nA=100-2 300×0.013=70.1（ cm2）
Aw=100 cm2（迎风面积）
代入公式得：
φ1=1.2An/Aw=1.2×70.1/100=0.841。
4、荷载效应组合
三、设计计算
（1）脚手架设计计算的基本内容
① 纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算；（纵向水平杆宜按三跨连续梁计算，横向水平杆宜按简支梁计算）。
②立杆的稳定性计算。
③连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算。
④立杆地基承载力计算。
（2）扣件的承载力设计值
（3）脚手架立杆稳定计算
不组合风荷载时：
组合风荷载时
N——计算立杆轴向力设计值
φ——轴心受压构件的稳定系数
λ——长细比， λ=l0/i，l0=kμh 。
计算长度附加系数，其值取1.155，当验算立杆允许长细比时，取k=1。
单、双排脚手架立杆的计算长度系数μ
计算立杆段轴向力设计值
不组合风荷载时：
N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4∑NQk
组合风荷载时：
N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4∑NQk
式中 NG1k——脚手架结构自重标准值产生的轴向力；
NG2k ——构配件自重标准值产生的轴向力；
∑NQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距（跨）内施工荷载总和的1/2取值。
由风荷载产生的立杆段弯矩设计值Mw，可按下式计算：
Mw=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4(wkla)h2/10
式中：
Mwk——风荷载产生的弯矩标准值（N·mm）；
wk——风荷载标准值（kN/m2），
la——立杆纵距（m）。
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