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1、精心整理精心整理扣件式钢管脚手架分段卸荷计算实例扣件式钢管脚手架分段卸荷计算实例杨正军杨正军?黄绍新黄绍新某工程要求搭设装修用脚手架高度某工程要求搭设装修用脚手架高度 H H54m54m，由于，由于 H50mH50m，拟采用分段卸荷的方法进行搭设。，拟采用分段卸荷的方法进行搭设。一、拟定搭设方案一、拟定搭设方案1. 1.拟定作业层数拟定作业层数 n n1 12 2 层，层， 铺板层数为每隔铺板层数为每隔 12m12m 满铺一层脚手板，满铺一层脚手板， 因此取铺板层数因此取铺板层数（层）（层） ，取取 n n2 25 5 层。层。2. 2.拟定脚手架的结构尺寸：立杆纵距拟定脚手架的结构尺寸：立杆
2、纵距l la a1.5m1.5m，立杆横距，立杆横距l lb b1.3m1.3m，大横杆步距，大横杆步距h h1.81.8，连墙件按，连墙件按2 2 步步 3 3 跨跨设置。设置。3. 3.脚手板采用木脚手板，其自重标准值脚手板采用木脚手板，其自重标准值 q qk1k10.35kN/m0.35kN/m2 2；挡脚板自重标准值为；挡脚板自重标准值为 q qk2k20.08kN/m0.08kN/m。4. 4.栏杆：因固定安全网需要，每步增加栏杆数栏杆：因固定安全网需要，每步增加栏杆数 n n3 32 2 道，栏杆及其连接扣件的自重标准值道，栏杆及其连接扣件的自重标准值? ?（式中（式中 0.013
3、20.0132 为每个直角扣件的重量）。为每个直角扣件的重量）。? ?5. 5.安全网：密目安全网按安全网：密目安全网按 1.81.86m6m 网重网重 3kg3kg 计算，沿架高全封闭，则其自取标准值计算，沿架高全封闭，则其自取标准值，考虑到安全网上可能存留一些建筑杂物，故取，考虑到安全网上可能存留一些建筑杂物，故取 q qk4k40.005kN/m0.005kN/m2 2。6. 6.分段卸荷钢丝绳吊点设置：沿架体全高分分段卸荷钢丝绳吊点设置：沿架体全高分 3 3 段，每段段，每段 18m18m，即在架高，即在架高 18m18m 和和 36m36m 处分别设一个吊点；在处分别设一个吊点；在水
4、平方向吊点为水平方向吊点为 3 3 根立杆纵距。根立杆纵距。7. 7.全部杆件采用全部杆件采用 483.5483.5钢管，钢管，3.84kg/m3.84kg/m。二、脚手架的荷载标准值和设计值计算二、脚手架的荷载标准值和设计值计算1. 1.脚手架全高一个纵距荷载标准值计算脚手架全高一个纵距荷载标准值计算（1 1）结构自重标准值结构自重标准值 N NG1kG1k：查查规范规范附录附录 A A 表表 A-1A-1 得每米立杆承受的结构自重标准值得每米立杆承受的结构自重标准值 gkgk0.1248kN/m0.1248kN/m，则内外共则内外共 2 2 排立杆的自重标准值排立杆的自重标准值 N NG1
5、kG1k为为 N NG1kG1k2gk2gkH H220.12480.1248545413.478kN13.478kN（2 2）构配件自重标准值）构配件自重标准值 N NG2kG2k精心整理精心整理1 1）脚手板自重标准值）脚手板自重标准值 N NG2k1G2k1脚手板按图脚手板按图 1 1 所示进行搭设，本例采用木脚手板，铺板层数所示进行搭设，本例采用木脚手板，铺板层数n n2 25 5 层，其自重标准值层，其自重标准值q qk1k10.35kN/m0.35kN/m2 2，故其，故其总的自重标准值总的自重标准值 N NG2k1G2k1为为图图 1?1?脚手架构造示意图脚手架构造示意图N NG
6、2k1G2k1n n2 2 （l lb b0.350.35） l la a q qk1k155（1.31.30.350.35） 1.51.50.350.354.3314.3312 2）附加小横杆及其扣件自重标准值）附加小横杆及其扣件自重标准值 N NG2k2G2k2由于要铺脚手板，所以还要在原有两根小横杆中间再加一根小横杆和两个扣件，故由于要铺脚手板，所以还要在原有两根小横杆中间再加一根小横杆和两个扣件，故N NG2k2G2k2n n2 2 （l lb b0.350.350.10.1） 0.03840.0384n n2 2 220.01320.013255（1.51.50.350.350.10
7、.1） 0.03840.038455220.01320.01320.3360.3360.1320.1320.468kN0.468kN3 3）挡脚板自重标准值）挡脚板自重标准值 N NG2k3G2k3在在 2 2 层作业层上还应当设置挡脚板，其自重标准值层作业层上还应当设置挡脚板，其自重标准值N NG2k3G2k3n n1 1 l la a q qk2k2221.51.50.080.080.24kN0.24kN4 4）全封闭安全网及其附件的自重标准值：）全封闭安全网及其附件的自重标准值：精心整理精心整理5 5）构配件总的自重标准值）构配件总的自重标准值N NG2kG2kN NG2k1G2k1N
8、NG2k2G2k2N NG2k3G2k3N NG2k4G2k44.3314.3310.4680.4680.240.244.6534.6539.692kN9.692kN（3 3）施工荷载标准值）施工荷载标准值 N NQkQk施工作业层数施工作业层数 n n1 12 2，装修用脚手架，其荷载标准值，装修用脚手架，其荷载标准值 N NQk1Qk12kN/m2kN/m2 2，故，故 N NQkQk为为N NQkQkN N1 1 l? l?a a（l lb b0.350.35）q qQk1Qk1221.51.5（1.31.30.350.35） 2 29.9kN9.9kN2. 2.脚手架全高一个纵距内总的
9、荷载设计值脚手架全高一个纵距内总的荷载设计值 N NN N1.21.2（N NG1kG1kN NG2kG2k）1.4N1.4NQkQk1.21.2（13.47813.4789.6929.692）1.41.49.99.941.664kN41.664kN三、分段卸荷装置的设计与计算三、分段卸荷装置的设计与计算1. 1.分段卸荷装置分段卸荷装置如上所述，分段卸荷钢丝绳吊点的垂直距离为如上所述，分段卸荷钢丝绳吊点的垂直距离为18m18m，水平距离为，水平距离为3 3 个立杆纵距，即个立杆纵距，即3l 3la a331.51.54.5m4.5m，吊点，吊点位置如图位置如图 2 2 所示。所示。2. 2.
10、斜拉钢丝绳计算斜拉钢丝绳计算（1 1）每一吊点钢丝绳承受的荷载设计值）每一吊点钢丝绳承受的荷载设计值 P P由于吊点水平距离为由于吊点水平距离为 3 3 个立杆纵距，垂直方向共有个立杆纵距，垂直方向共有 2 2 个吊点，每个吊点设有个吊点，每个吊点设有 2 2 根钢丝绳，故每一吊点钢丝根钢丝绳，故每一吊点钢丝绳承受的荷载设计值绳承受的荷载设计值 P P 为为（上式中（上式中 K KX X是考虑两根钢丝绳拉紧程度不一致，造成受力不均匀而采用的是考虑两根钢丝绳拉紧程度不一致，造成受力不均匀而采用的“ “不均匀系数不均匀系数” ”）。）。精心整理精心整理图图 2?2?分段卸荷计算简图分段卸荷计算简图
11、（2 2）钢丝绳的拉力计算）钢丝绳的拉力计算外排吊点处钢丝绳的拉力外排吊点处钢丝绳的拉力 P PA A：内排吊点处钢丝绳的拉力内排吊点处钢丝绳的拉力 P PB B：（3 3）吊点处小横杆水平分力）吊点处小横杆水平分力 P PABAB计算计算（4 4）钢丝绳及卡环的选择）钢丝绳及卡环的选择钢丝绳的最大静拉力钢丝绳的最大静拉力 T TKPKPA A8847.847.8382.4kN382.4kN，查建筑施工工程师手册选，查建筑施工工程师手册选3131 6619191 1 钢丝绳，当钢丝绳，当2 2钢丝绳公称拉强度为钢丝绳公称拉强度为 1400N/mm1400N/mm 时，钢丝绳的破断拉力时，钢丝绳
12、的破断拉力5015010.850.85425.85kN382.4kN425.85kN382.4kN。应选卡环（卸扣）型。应选卡环（卸扣）型号为号为 9.09.0 号，其容许荷载为号，其容许荷载为 90kNP90kNPA A47.8kN47.8kN。精心整理精心整理3. 3.预埋吊环计算预埋吊环计算根据混凝土结构设计规范（根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002GB50010-2002）第）第 10109 98 8 条规定，吊环应采用条规定，吊环应采用 HPB235HPB235 级钢筋制作，严禁级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋。使用冷加工钢筋。吊环埋入混凝土的深度不应小于吊环埋入混凝土的深
13、度不应小于 30d30d，并应焊接或绑扎在钢筋骨架上，并应焊接或绑扎在钢筋骨架上，每个吊环可按每个吊环可按 2 2 个截面个截面计算，吊环的应力不应大于计算，吊环的应力不应大于 50mm50mm2 2，故吊环的截面积，故吊环的截面积 A A 为为可选可选 2525 ，A A490.9mm490.9mm2 24. 4.抗滑验算抗滑验算（1 1）水平抗滑验算）水平抗滑验算吊点处水平分力吊点处水平分力 P PABAB11.978kN211.978kN28 816kN16kN（式中（式中 228 8 是每根小横杆按是每根小横杆按 2 2 个扣件计算，每个直角（旋转）个扣件计算，每个直角（旋转）扣件的抗
14、滑承载力设计为扣件的抗滑承载力设计为 8kN8kN），采用），采用 2 2 根小横杆顶墙可满足要求。根小横杆顶墙可满足要求。（2 2）垂直方向抗滑验算）垂直方向抗滑验算吊点处垂直分力吊点处垂直分力46.872kN46.872kN，抗滑所需要的扣件数，抗滑所需要的扣件数已有已有 2 2 个扣件与原立杆扣紧（图个扣件与原立杆扣紧（图 3 3）。）。（个），一个步距内立杆（个），一个步距内立杆精心整理精心整理图图 3?3?防止大横杆向上滑移的作法防止大横杆向上滑移的作法四、几点说明四、几点说明1. 1.本设计分段卸荷的高度每段为本设计分段卸荷的高度每段为 18m24m18m24m，因此，只要按规范的
15、构造要求进行搭设，可不另进行杆件，因此，只要按规范的构造要求进行搭设，可不另进行杆件的承载力计算。的承载力计算。2. 2.架体的分段卸荷高度一般可按架体的分段卸荷高度一般可按 121218m18m 为一段，最大不超过为一段，最大不超过 20m20m，吊点的水平距离以，吊点的水平距离以 3 3 跨为宜。跨为宜。3. 3.斜拉钢丝绳必须设在脚手架的主节点处（即立杆、大横杆、小横杆交点处），钢丝绳要绕过大横杆底部兜斜拉钢丝绳必须设在脚手架的主节点处（即立杆、大横杆、小横杆交点处），钢丝绳要绕过大横杆底部兜紧。紧。4. 4.斜拉钢丝绳与水平线的夹角越大，则其拉力及水平分力越小，故应使斜拉钢丝绳与水平线的夹角越大，则其拉力及水平分力越小，故应使 tg5tg5为宜。为宜。5. 5.吊点处设吊点处设 2 2 根小横杆顶墙以承受水平分力，其中一根与立杆扣紧，另一根与大横杆扣紧。根小横杆顶墙以承受水平分力，其中一根与立杆扣紧，另一根与大横杆扣紧。6. 6.为使斜拉绳为使斜拉绳 2 2 个吊点同步受力，避免脚手架受力后变形不一，搭设时要用手拉葫芦拉紧。个吊点同步受力，避免脚手架受力后变形不一，搭设时要用手拉葫芦拉紧。