扣件式鋼管腳手架的設計計算

　　1．荷載

　　荷載包含3個內(nèi)容：荷載分類、荷載取值、荷載組合，下面分別介紹：

　　（1）荷載分類。對腳手架的計算基本依據(jù)是現(xiàn)行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》（GBJ 18）和《建筑結構荷載規(guī)范》（GBJ 9），即對腳手架構件的計算采用了和GBJ 18、GBJ 9相同的計算表達式、相同的荷載分項系數(shù)和有關設計指標，根據(jù)上述國標要求，對作用于腳手架上的荷載分成為永久荷載（恒荷）和可變荷載（活載），計算構件的內(nèi)力（軸力）、彎矩、剪力等時要區(qū)別這兩種荷載，要采用不同的荷載分項系數(shù)、永久荷載分項系數(shù)取1．2；可變荷載分項系數(shù)取1．4.

　?。?）荷載取值：

　　①永久荷載：永久荷載標準值：按每米立桿承受的結構自重標準值；沖壓鋼腳手板、木腳手板與竹串片腳手板自重標準值；欄桿與擋腳板自重標準值；腳手架上吊掛的安全設施（安全網(wǎng)、竹笆等）的荷載應按實際情況采用。

　?、谑┕ず奢d。根據(jù)腳手架的不同用途，確定裝修、結構兩種施工均布荷載（kN／㎡）。裝修腳手架為2kN／㎡，結構施工腳手架為3kN／㎡.

　?、埏L荷載。

　?。?）荷載組合。設計腳手架的承重構件時，應根據(jù)使用過程中可能出現(xiàn)的荷載取其最不利組合進行計算。

　　鋼管腳手架的荷載由小橫桿、大橫桿和立桿組成的承載力構架承受，并通過立桿傳給基礎。剪刀撐、斜撐和連墻桿主要是保證腳手架的整體剛度和穩(wěn)定性，增加抵抗垂直和水 平力作用的能力。連墻桿則承受全部的風荷載。扣件則是架子組成整體的聯(lián)結件和傳力件。

　?、倏奂戒摴苣_手架的荷載傳遞路線。作用于腳手架上的荷載可歸納為兩大類：豎向荷載和水平荷載，它們的傳遞路線如下：

　　由上面的荷載傳遞路線可知：作用于腳手架上的全部豎向荷載和水平荷載最終都是通過立桿傳遞的；由豎向和水平荷載產(chǎn)生的豎向力由立桿傳給基礎；水平力則由立桿通過連墻件傳給建筑物。分清組成腳手架的各構件各自傳遞那些荷載，從而明確哪些構件是主要傳力構件？各屬于何種受力構件？以便按力學、結構知識對它們進行計算。

　?、诮M成扣件式鋼管腳手架的桿件受力分析。由荷載傳遞路線的途徑可知，立桿是傳遞全部豎向和水平荷載的最重要構件，它主要承受壓力計算忽略扣件連接偏心以及施工荷載作用產(chǎn)生的彎矩。當不組合風荷載時，簡化為軸壓桿以便于計算。當組合風荷載時則為壓彎構件。大、小橫桿（縱向、橫向水平桿）是受彎構件。連墻件也是最終將腳手架水平力傳給建筑物的最重要構件，一般為偏心受壓（剛性連墻件）構件，因偏心不大，本規(guī)范簡化為軸心受壓構件計算。

　　縱向或橫向水平桿是靠扣件連接將施工荷載、腳手板自重傳給立桿的，當連墻件采用扣件連接時，要靠扣件連接將腳手架的水平力由立桿傳遞到建筑物上?？奂B接是以扣件與鋼管之間的摩擦力傳遞豎向力或水平力的，因此規(guī)范規(guī)定要對扣件進行抗滑計算。

　　連墻件主要承受風荷載和腳手架平面外變形產(chǎn)生的軸向力，它對腳手架的穩(wěn)定和強度起著重要的作用。

　　連墻件的強度、穩(wěn)定性和連接強度應按現(xiàn)行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》 （GBJ 18）、《鋼結構設計規(guī)范》（GBJ 17）、《混凝土結構設計規(guī)范》（GBJ l10o）等的規(guī)定計算。

　　立桿地基承載力計算：將腳手架的荷載傳遞到地面，那么，立桿基礎底面的平均壓力應大于立桿傳下來的軸向力。

　　2．扣件式鋼管腳手架的計算步驟、內(nèi)容、計算公式

　　（1）施工荷載由縱向水平桿（大橫桿）傳至立桿時的水平桿計算見表8—6（略）。

　　（2）立桿計算見表8—7（略）。

　　3．扣件式鋼管腳手架的構造

　　1）基本構造

　　扣件式鋼管腳手架由鋼管和扣件組成，它的基本構造形式與木腳手架基本相同，有單排架和雙排架兩種。

　　在立桿、大橫桿、小橫桿三桿的交叉點稱為主節(jié)點。主節(jié)點處立桿和大橫桿的連接扣件與大橫桿與小橫桿的連接扣件的間距應小于15cm.在腳手架使用期間，主節(jié)點處的大、小橫桿、縱橫向掃地桿及連墻件不能拆除。

　　2）大、小橫桿、腳手板

　　（1）大橫桿。

　　①大橫桿可用宜設置在立桿內(nèi)側，其長度不能小于3跨，大于和等于6m長；

　　②大橫桿用對接扣件接長，也可采用搭接。

　　大橫桿的對接、搭接應符合下列規(guī)定：

　　大橫桿的對接扣件應交錯布置：兩根相鄰大橫桿的接頭不宜設置在同步或同跨內(nèi)；不同步不同跨兩相鄰接頭在水平方向錯開的距離不應小于500mm；各接頭中心至最近主節(jié)點的距離不宜大于縱距的1／3.

　　搭接長度不應小于1m，應等間距設置3個旋轉扣件固定，端部扣件蓋板邊緣至大橫桿桿端部的距離不應小于100mm.

　　當使用沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板時，大橫桿應作為小橫桿的支座，用直角扣件固定在立桿上；當使用竹笆腳手板時，大橫桿應采用直角扣件固定在小橫桿上，并應等間距設置，間距不應大于400mm.

　?。?）小橫桿。小橫桿的構造應符合下列規(guī)定：

　　主節(jié)點處必須設置一根小橫桿，用直角扣件扣接且嚴禁拆除；

　　作業(yè)層上非主節(jié)點處的小橫桿，宜根據(jù)支承腳手架的需要等間距設置，最大間距不應大于縱距的1／2.

　　（3）腳手板。當使用沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板時，雙排腳手架的橫向水平桿兩端均采用直角扣件固定在大橫桿上；單排腳手架的小橫桿的一端，應用直角扣件固定在大橫桿上，另一端應插入墻內(nèi)，插入長度不應小于180mm.

　　使用竹笆腳手板時，雙排腳手架的小橫桿兩端，應用直角扣件固定在立桿上；單排腳手架的小橫桿一端，應用直角扣件固定在立桿上，另一端插入墻內(nèi)，插入長度不應小于180mm.

　　腳手板的設置符合下列規(guī)定：作業(yè)層腳手板應鋪滿、鋪穩(wěn)；沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板等，應設置在三根小橫桿上。當腳手板長度小于2m時，可采用兩根小橫桿支承，但應將腳手板兩端與其可靠固定，嚴防傾翻。此三種腳手板的鋪設可采用對接平鋪，亦可采用搭設接鋪設。腳手板對接平鋪時，接頭處必須設兩根小橫桿，腳手板外伸長應取130～150mm，兩塊腳手板外伸長度的和不應大于300mm，腳手板搭接鋪設時，接頭必須支在小橫桿上，搭接長度應大于200mm，其伸出小橫桿的長度不應小于100mm.

　　竹笆腳手板應按其主筋垂直于縱向水平桿方向鋪設，且采用對接平鋪，四個角應用直徑1．2mm的鍍鋅鋼絲固定在縱向水平桿（大橫桿）上。

　　作業(yè)層端部腳手板探頭長度應取150mm，其板長兩端均應與支承桿可靠地固定。

　　3）立桿

　　每根立桿底部應設置底座底，座下再設墊板。

　?。?）腳手架必須設置縱、橫向掃地桿?？v向掃地桿應采用直角扣件固定在距離底座上皮不大于200mm處的立桿上。橫向掃地桿亦應采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿上。當立桿基礎在不同一高度上時，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定，高低差不應大于lm.靠邊坡上方的立桿軸線到邊坡的距離不應小于500mm.

　?。?）腳手架底層步距不應大于2m.

　?。?）立桿必須用連墻件與建筑物可靠連接。

　?。?）立桿接長除頂層頂步可采用搭接外，其余各層必須采用對接扣件連接。

　?。?）立桿上的接扣件應交錯布置：兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不宜小于500mm；各接頭中心至主節(jié)點的距離不宜大于步距的1／3；

　　（6）搭接長度不應小于1m，應采用不小于兩個旋轉扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應小于100mm.

　　4）連墻件

　　連墻件數(shù)量的設置除應滿足設計計算要求外，尚應符合表8—8的規(guī)定。

　　腳手架的使用與管理

　　（1）設置供操作人員上下使用的安全扶梯、爬梯或斜道。

　?。?）搭設完畢后應進行檢查驗收，經(jīng)檢查合格后才準使用。特別是高層腳手架和滿堂腳手架更應進行檢查驗收后才能使用。

　?。?）在腳手架上同時進行多層作業(yè)的情況下，各作業(yè)層之間應設置可靠的防護棚，以防止上層墜物傷及下層作業(yè)人員。

　?。?）維修、加固。腳手架專項施工方案中，應包括腳手架拆除的方案和措施，拆除時應嚴格遵守。