2015年二級(jí)建造師《建筑》：扣件式鋼管腳手架

　　扣件式鋼管腳手架的設(shè)計(jì)計(jì)算

　　1．荷載

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

　?。?）荷載分類。對(duì)腳手架的計(jì)算基本依據(jù)是現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GBJ 18）和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GBJ 9），即對(duì)腳手架構(gòu)件的計(jì)算采用了和GBJ 18、GBJ 9相同的計(jì)算表達(dá)式、相同的荷載分項(xiàng)系數(shù)和有關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)，根據(jù)上述國(guó)標(biāo)要求，對(duì)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(jì)算構(gòu)件的內(nèi)力（軸力）、彎矩、剪力等時(shí)要區(qū)別這兩種荷載，要采用不同的荷載分項(xiàng)系數(shù)、永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1．2；可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1．4.

　?。?）荷載取值：

　?、儆谰煤奢d：永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：按每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值；沖壓鋼腳手板、木腳手板與竹串片腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值；腳手架上吊掛的安全設(shè)施（安全網(wǎng)、竹笆等）的荷載應(yīng)按實(shí)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(jié)構(gòu)兩種施工均布荷載（kN／㎡）。裝修腳手架為2kN／㎡，結(jié)構(gòu)施工腳手架為3kN／㎡.

　?、埏L(fēng)荷載。

　?。?）荷載組合。設(shè)計(jì)腳手架的承重構(gòu)件時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的荷載取其最不利組合進(jìn)行計(jì)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(gòu)架承受，并通過(guò)立桿傳給基礎(chǔ)。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(fēng)荷載?？奂t是架子組成整體的聯(lián)結(jié)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(guò)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(chǔ)；水平力則由立桿通過(guò)連墻件傳給建筑物。分清組成腳手架的各構(gòu)件各自傳遞那些荷載，從而明確哪些構(gòu)件是主要傳力構(gòu)件？各屬于何種受力構(gòu)件？以便按力學(xué)、結(jié)構(gòu)知識(shí)對(duì)它們進(jìn)行計(jì)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(gòu)件，它主要承受壓力計(jì)算忽略扣件連接偏心以及施工荷載作用產(chǎn)生的彎矩。當(dāng)不組合風(fēng)荷載時(shí)，簡(jiǎn)化為軸壓桿以便于計(jì)算。當(dāng)組合風(fēng)荷載時(shí)則為壓彎構(gòu)件。大、小橫桿（縱向、橫向水平桿）是受彎構(gòu)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(gòu)件，一般為偏心受壓（剛性連墻件）構(gòu)件，因偏心不大，本規(guī)范簡(jiǎn)化為軸心受壓構(gòu)件計(jì)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(dāng)連墻件采用扣件連接時(shí)，要靠扣件連接將腳手架的水平力由立桿傳遞到建筑物上。扣件連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(duì)扣件進(jìn)行抗滑計(jì)算。

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

　　連墻件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》 （GBJ 18）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 17）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ l10o）等的規(guī)定計(jì)算。

　　立桿地基承載力計(jì)算：將腳手架的荷載傳遞到地面，那么，立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)大于立桿傳下來(lái)的軸向力。

　　2．扣件式鋼管腳手架的計(jì)算步驟、內(nèi)容、計(jì)算公式

　?。?）施工荷載由縱向水平桿（大橫桿）傳至立桿時(shí)的水平桿計(jì)算見(jiàn)表8—6（略）。

　　（2）立桿計(jì)算見(jiàn)表8—7（略）。

　　3．扣件式鋼管腳手架的構(gòu)造

　　1）基本構(gòu)造

　　扣件式鋼管腳手架由鋼管和扣件組成，它的基本構(gòu)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(diǎn)稱為主節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)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(yīng)小于15cm.在腳手架使用期間，主節(jié)點(diǎn)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

　?。?）大橫桿。

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

　　②大橫桿用對(duì)接扣件接長(zhǎng)，也可采用搭接。

　　大橫桿的對(duì)接、搭接應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　大橫桿的對(duì)接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置：兩根相鄰大橫桿的接頭不宜設(shè)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(cuò)開(kāi)的距離不應(yīng)小于500mm；各接頭中心至最近主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于縱距的1／3.

　　搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1m，應(yīng)等間距設(shè)置3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板邊緣至大橫桿桿端部的距離不應(yīng)小于100mm.

　　當(dāng)使用沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板時(shí)，大橫桿應(yīng)作為小橫桿的支座，用直角扣件固定在立桿上；當(dāng)使用竹笆腳手板時(shí)，大橫桿應(yīng)采用直角扣件固定在小橫桿上，并應(yīng)等間距設(shè)置，間距不應(yīng)大于400mm.

　?。?）小橫桿。小橫桿的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　主節(jié)點(diǎn)處必須設(shè)置一根小橫桿，用直角扣件扣接且嚴(yán)禁拆除；

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

　　（3）腳手板。當(dāng)使用沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板時(shí)，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(yīng)用直角扣件固定在大橫桿上，另一端應(yīng)插入墻內(nèi)，插入長(zhǎng)度不應(yīng)小于180mm.

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

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

　　竹笆腳手板應(yīng)按其主筋垂直于縱向水平桿方向鋪設(shè)，且采用對(duì)接平鋪，四個(gè)角應(yīng)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(zhǎng)度應(yīng)取150mm，其板長(zhǎng)兩端均應(yīng)與支承桿可靠地固定。

　　3）立桿

　　每根立桿底部應(yīng)設(shè)置底座底，座下再設(shè)墊板。

　?。?）腳手架必須設(shè)置縱、橫向掃地桿?？v向掃地桿應(yīng)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(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿上。當(dāng)立桿基礎(chǔ)在不同一高度上時(shí)，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長(zhǎng)兩跨與立桿固定，高低差不應(yīng)大于lm.靠邊坡上方的立桿軸線到邊坡的距離不應(yīng)小于500mm.

　?。?）腳手架底層步距不應(yīng)大于2m.

　?。?）立桿必須用連墻件與建筑物可靠連接。

　　（4）立桿接長(zhǎng)除頂層頂步可采用搭接外，其余各層必須采用對(duì)接扣件連接。

　　（5）立桿上的接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置：兩根相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個(gè)相隔接頭在高度方向錯(cuò)開(kāi)的距離不宜小于500mm；各接頭中心至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于步距的1／3；

　　（6）搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1m，應(yīng)采用不小于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應(yīng)小于100mm.

　　4）連墻件

　　連墻件數(shù)量的設(shè)置除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)計(jì)算要求外，尚應(yīng)符合表8—8的規(guī)定。

　　腳手架的使用與管理

　?。?）設(shè)置供操作人員上下使用的安全扶梯、爬梯或斜道。

　?。?）搭設(shè)完畢后應(yīng)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，經(jīng)檢查合格后才準(zhǔn)使用。特別是高層腳手架和滿堂腳手架更應(yīng)進(jìn)行檢查驗(yàn)收后才能使用。

　?。?）在腳手架上同時(shí)進(jìn)行多層作業(yè)的情況下，各作業(yè)層之間應(yīng)設(shè)置可靠的防護(hù)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(xiàng)施工方案中，應(yīng)包括腳手架拆除的方案和措施，拆除時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守。

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