2015年安全工程師考試《安全生產(chǎn)技術(shù)》資料：腳手架的設(shè)計(jì)

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　　所謂腳手架的設(shè)計(jì)即是根據(jù)腳手架的用途（承重、裝修），在建工程的高度、外形及尺寸等的要求，而設(shè)計(jì)立桿的間距，大橫桿的間距連墻件的位置等，并且計(jì)算各桿件的應(yīng)力在這種設(shè)計(jì)情況下，能否滿足要求，如不滿足，可再調(diào)整立桿間距，大橫桿間距和連墻件的位置設(shè)置等。

　　這里主要講述扣件式鋼管腳手架的設(shè)計(jì)計(jì)算。

　　荷載規(guī)定：腳手架上的施工荷載一般情況下是通過腳手板傳遞給小橫桿，由小橫桿傳遞給大橫桿，再由大橫桿通過綁扎（或扣結(jié)）點(diǎn)傳遞給立桿，最后通過立桿底部傳遞到地基上。

　　但是，使用竹笆板腳手板，則是將施工荷載通過竹笆板傳遞給大橫桿（或擱柵），由大橫桿傳遞給靠近立桿的小橫桿，再由小橫桿通過綁扎點(diǎn)傳給立桿，最后由立桿傳遞到地基上。

　　1．施工荷載值

　?。?）承重架（包括砌筑、澆混凝土和安裝用架）定為3000N／㎡.或3．0kN／㎡；

　?。?）裝修架為2000N／㎡或2．0kN／㎡.

　　2．恒、活荷載

　?。?）恒載（永久荷載）。主要系指腳手架結(jié)構(gòu)自重，包括立桿、大、小橫桿、斜撐（或剪刀撐）、扣件、腳手板、安全網(wǎng)和欄桿等各構(gòu)件的自重。

　　（2）施工時(shí)的活載（可變荷載）主要指腳手板上的堆磚（或混凝土、模扳和安裝件等）、運(yùn)輸車輛（包括所裝物件）和作業(yè)人員等荷載，以及風(fēng)荷載。

　　（五）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。

　　②施工荷載。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。

　　①扣件式鋼管腳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(chǔ)；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(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?？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(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

　　（1）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)算見表8-6（略）。

　　（2）立桿計(jì)算見表8-7（略）。

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