《安全技术》之门式钢管脚手架设计计算.doc

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1、门式钢管脚手架设计计算《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》（以下简称《规范》）的颁布实施，为门式钢管脚手架在设计与施工中贯彻执行国家有关安全生产的法规，做到技术先进、经济合理提供了依据。抚顺地区近年来使用门式钢管脚手架者增多，现以某施工现场采用钢管脚手架施工为例，对如何用《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》进行脚手架设计计算予以介绍。1.设计说明1.1概况：工程项目：抚顺市某大厦外墙装饰工程楼高：48.1m15层工程面积：4360m2工程内容：原墙面铲除，进行亮化装饰1.2本工程全部采用沈阳市某公司生产的山立牌门式脚手架及配件，其选用名称、规格及材质、

2、门架尺寸情况如表1、表2、表3。本例选用钢材均为Q235碳素结构钢，其抗拉抗压和抗弯强度设计值：f=205N/mm21.3抚顺地区基本风压值：W0=0.45，风压高度系数按C类地面粗糙度取。H=48m时μz=1.231.4脚手架构造做法：根据《规范》要求初步选定：搭设高度：48m施工荷载从安全及实际施工要求考虑，设1个作业层作业。取2.0kN/m2，脚手架搭设距墙距不大于150mm。水平架5步4设，脚手板5步1设，交叉拉杆两侧设置，剪刀撑4步4跨设置，水平加固杆4步1设。扣件每跨内直角扣件1个，旋转扣件4个。连墙件竖向及水平步距为3步1跨（H1=6mL1=

3、2m），脚手架采用营口金牛牌密目式安全网进行全封闭，目数不少于2000目/100cm2，自重标准0.5kg/m，脚手架背靠建筑物为全封闭墙。2.根据上述条件进行脚手架稳定性计算2.1.1脚下手架自重产生的轴向力NGK1计算门架1榀27.5×9.8×10-3=0.270kN交叉支撑2副4×9.8×2×10-3=0.078kN水平架（每5步4设）16.5×9.8×4/5×10-3=0.129kN脚手板2块（每5步1设）0.184×2×1/5=0.074kN连接棒2个6×2×10-3=0.012kN锁臂2副0.0085×2=0.017kN合计0.58kN∴每m高

4、脚手架自重NGK1=0.58/1.95=0.297kN2.1.2加固杆、附件产生的轴向力NGK2计算tgα=4×1.95/（4×1.83）=1.066对应cosα=0.684钢管重（2×1.83/0.684+1.83）×0.038=0.273kN扣件重为1×0.0135+4×0.0145=0.072kN每米高脚手架加固件重（0.273+0.072）/（4×1.95）=0.044kN密目网重0.5×9.8×10-3=0.005kN/m加固杆、附件产生的轴向力NGK2NGK2=0.044+0.005=0.049kN/m2.1.3施工荷载产生的轴向力标准值∑NQ

5、ik=Qik·b·L=2×1.22×1.83=4.465kN2.1.4风荷载对脚手架产生的计算弯矩标准值根据使用全封闭密目网，偏于安全考虑，按不透风的全封闭情况，查表知风荷体型系数。μs=1.0φφ=1.0风荷载标准值Wk=0.7μz·μs·W0=0.7×1.0×1.23×0.45=0.387kN/m2作用于脚手架计算单位的风线荷载标准值qk=Wk·L=0.387×1.83=0.0708kN/m2.1.5计算脚手架稳定性，N≤Nd，则脚手架稳定，根据《规范》规定，作用于一榀门架的最大轴向力设计值应对不组合风荷与组合风荷两种情况进行计算，取两种工况计算结果的

6、大者作为不利轴向力。不组合风荷载时N=1.2（NGK1+NGK2）H+1.4∑NQik=1.2（0.297+0.049）×48+1.4×4.465=26.181kN组合风荷载时N=1.2（NGK1+NGK2）H+0.85×1.4（∑NQiK+2MK/b）=1.2（0.297+0.049）×48+0.85×1.4×（4.465+2×2.549/1.22）=30.216kN由此看出以上两种组合时，组合风荷载时得到一榀门架的最大轴向力。一榀门架的稳定承载力设计值Nd根据门架型号和尺寸已知：门架立杆钢管?42×2.5mm，A1=310mm2h0=1930mm，I0

7、=6.08×104mm4门架加强杆钢管为?26.8×2.5mmI1=1.42×104mm4h1=1536mm门架立杆换算截面惯性矩I=I0+I1·h1/h0=6.08×104+1.42×104×1536/1930=7.21×104mm4门架立杆换算截面回转半径门架立杆长细比：根据H=48m查表知系数k=1.22λ=k×h0/i=1.22×1930/15.25=154查表知轴心受压构件稳定系数?=0.294一榀门架的稳定承载设计值：Nd=φ·A·f=0.294×310×2×205×10-3=37.267Kn＞N=30.216kN满足要求。1——门架；2——交

8、叉支撑；3——脚手板；4——连接棒；5——锁臂；6——水平架；7—