扣件式钢管脚手架计算要点(谷风技术)
扣件式钢管脚手架设计计算实例
扣件式钢管脚手架设计计算实例扣件式钢管脚手架是一种常用的搭建脚手架的工具，它由立杆、横杆、纵杆和扣件组成，具有安装方便、拆卸简单、结构稳定等特点。
在设计和计算扣件式钢管脚手架时，需要考虑脚手架的高度、荷载等因素，下面是一个设计计算实例。
假设要搭建一个高度为10米的扣件式钢管脚手架，每层脚手架的间距为2米，共需搭建5层脚手架。
脚手架的工作荷载为200千克/平方米。
首先，我们需要计算立杆、横杆和纵杆的尺寸。
1.立杆的尺寸计算：立杆的尺寸需要根据脚手架的高度和荷载进行计算。
一般情况下，立杆的直径在48至60毫米之间。
在本实例中，我们选择了直径为48毫米的立杆。
每个立杆的高度为10米/5层=2米，加上接地深度0.5米，总高度为2.5米。
根据脚手架荷载为200千克/平方米，每米脚手架所受的荷载为200千克/2米=100千克，加上自重（假设每个立杆自重10千克），每米脚手架所受的总荷载为100千克+10千克=110千克。
根据立杆的直径为48毫米，在立杆表中查得立杆在110千克荷载下的安全高度为3.5米。
由于每个立杆的高度为2.5米，所以满足安全要求。
2.横杆的尺寸计算：横杆的尺寸计算需要考虑跨度和荷载。
一般情况下，横杆的直径在32至40毫米之间。
在本实例中，每层脚手架的跨度为2米，所以每个横杆的长度为2米。
根据脚手架荷载为200千克/平方米，每米脚手架所受的荷载为200千克/2米=100千克。
加上自重（假设每根横杆自重5千克），每米脚手架所受的总荷载为100千克+5千克=105千克。
根据横杆的直径为40毫米，在横杆表中查得横杆在105千克荷载下的安全跨度为3.2米。
由于每个横杆的跨度为2米，所以满足安全要求。
3.纵杆的尺寸计算：纵杆的尺寸计算需要考虑荷载。
一般情况下，纵杆的直径在32至40毫米之间。
在本实例中，每层脚手架的高度为2米，所以每个纵杆的高度为2米。
根据脚手架荷载为200千克/平方米，每米脚手架所受的荷载为200千克/2米=100千克。
2023年扣件式钢管脚手架计算规则
2023年扣件式钢管脚手架计算规则主要包括以下几个方面：扣件强度等级、构件间距、支撑结构、使用条件等。
下面将详细介绍每个方面的计算规则。
1. 扣件强度等级：根据国家标准和行业规范，扣件式钢管脚手架的扣件要求符合相应的强度等级。
根据材料的强度、变形能力和使用寿命等指标，将扣件分为不同的等级，常见的有Q235、Q345等。
在计算时需根据具体扣件的强度等级选择适当的参数。
2. 构件间距：扣件式钢管脚手架的构件间距是指相邻水平或垂直构件之间的距离。
在计算规则中，要根据不同使用情况和承载要求合理确定构件间距。
一般情况下，构件间距不应超过横向或竖向构件的最大跨度，具体间距可以根据实际情况进行适当调整。
3. 支撑结构：扣件式钢管脚手架的支撑结构是指支撑脚、支撑杆和支撑横梁等构件的组合。
在计算规则中，需根据设计要求和实际情况选择适当的支撑结构，保证脚手架的稳定性和承载能力。
支撑结构要满足扣件和构件的连接要求，承受主体结构和施工荷载的作用，并能保证脚手架的水平度和垂直度。
4. 使用条件：扣件式钢管脚手架的使用条件主要包括使用环境、承载要求、风压荷载等。
使用环境需要考虑施工地形地貌、气候条件、工程地质等因素。
承载要求是指脚手架需要承担的建筑物结构和施工荷载，需要根据建筑物结构设计要求进行计算。
风压荷载是指脚手架受到的外部风力作用，在设计时需根据风场条件和结构要求进行合理计算。
以上是2023年扣件式钢管脚手架计算规则的主要内容。
在具体计算过程中，需参考国家和行业相关标准，按照科学的方法和理论进行计算，确保脚手架的安全可靠。
同时，在实际施工中，还需根据具体情况进行实地测量和调整，保证脚手架的稳定性和使用效果。
扣件式钢管脚手架计算要点共94页
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
扣件式钢管脚手架计算要点
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
扣件式钢管脚手架计算规则
扣件式钢管脚手架计算规则
需要考虑以下几个方面：
1. 脚手架的高度和承重能力：根据工程需要和使用要求，确定脚手架的高度和承重能力。
脚手架的高度应根据工程的实际情况、使用要求和施工环境等因素确定。
脚手架的承重能力需根据施工物料和人员的总重量，以及脚手架的设计负荷和安全系数来确定。
2. 立杆和横杆的布置：根据脚手架高度和工程要求，确定立杆和横杆的布置方案。
立杆设置的间距应符合规范和设计要求，能够保证脚手架的稳定性和承载能力，同时要考虑工程的实际情况和施工要求。
3. 拼装方法和连接件的选择：选择合适的拼装方法和连接件，保证脚手架的安全可靠性。
对于扣件式脚手架，应选用符合国家标准和规范的扣件，并按照规范和设计要求进行正确的安装和拼装。
4. 横杆和立杆的选择：根据脚手架的高度、承载要求和工程实际情况，选择合适的横杆和立杆。
横杆和立杆的尺寸、材质和截面形状等要符合规范和设计要求，能够满足脚手架的承载要求和使用要求。
5. 支撑和固定措施：脚手架在施工过程中，应采取适当的支撑和固定措施，确保脚手架的稳定性和安全可靠性。
钢管脚手架
的支撑和固定措施应符合规范和设计要求，考虑工程实际情况和施工要求。
扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算
扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算在搭建扣件式钢管脚手架时，风荷载是一个需要考虑的重要因素。
根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)中的规定，扣件式钢管脚手架的风荷载标准值需要根据一系列参数计算得出。
计算参数在计算扣件式钢管脚手架的风荷载标准值时，需要考虑以下参数：•扣件式钢管脚手架的高度；•扣件式钢管脚手架的单元面积；•环境风压力系数；•设计年限。
计算方法步骤一：计算风压力按照地形、建筑类型、设计风速确定到达设计风速的三秒平均风速，然后根据该风速计算风压力。
步骤二：计算单元结构将扣件式钢管脚手架分成一个个不可分割的单元结构，每个单元结构面积为1m²，即扣件式钢管脚手架的单元面积。
对于每个单元结构，计算出风荷载，即单元结构的面积乘以单位面积风荷载。
步骤四：计算风荷载标准值将所有单元结构的风荷载相加得到总风荷载，然后根据环境风压力系数和设计年限计算出风荷载标准值。
具体计算过程下面以具体的实例来说明扣件式钢管脚手架的风荷载标准值的计算过程。
假设扣件式钢管脚手架高度为10m，单元面积为1m²，环境风压力系数为0.6，设计年限为50年。
根据《建筑结构荷载规范》中的公式，可得到以下计算过程：步骤一：计算风压力假设设计风速为25m/s，对应的三秒平均风速为18m/s。
根据公式$p=0.6\\times \\frac{1}{2}\\times 1.3\\times v^2=0.7N/m^2$，可得到风压力为0.7N/m²。
步骤二：计算单元结构将扣件式钢管脚手架分成一个个不可分割的单元结构，每个单元结构面积为1m²。
每个单元结构的面积为1m²，根据公式F=pA=0.7×1=0.7N，可得到单元结构的风荷载为0.7N。
步骤四：计算风荷载标准值假设扣件式钢管脚手架的总面积为1000m²，那么扣件式钢管脚手架的总风荷载为1000×0.7=700N。
扣件钢管脚手架计算
扣件钢管脚手架计算1、搭设高度（落地式）不超过50米，英国50m，德国60m，日本45m从经济考虑，降低材料周转率，地基处理费用增加2、荷载永久荷载：自重—立杆、纵横水平杆、剪刀撑、扣件脚手板、栏杆、挡脚板、安全网可变荷载：作业荷载—装修：2KN/㎡，结构：3KN/㎡风荷载Wk=0.7UzUsWo3、设计计算（1）大横杆计算—强度：σ=M/W与钢管抗弯强度f（205N/mm²）进行比较挠度：ν＜【ν】=la/150,且小于10mm（2）小横杆计算同大横杆（3）横向水平杆传给立杆扣件上竖向作用力（4）立杆稳定性—1、不考虑风荷载2、考虑风荷载（5）脚手架搭设高度—公式（6）连墙件计算—有关参数：迎风面积、风荷载、连墙件轴力设计计算值（7）立杆地基承载力计算—P=N/A地基承载力特征值Fg=kc*fgk案例一计算基本参数：脚手架尺寸—高度25m，长度50m，宽度40m脚手架布置—步距1.8m，纵距1.6m，排距1.2m小横杆在下，大横杆在上连墙件—两步三跨施工荷载—2KN/㎡，脚手板荷载—0.35KN/㎡钢管自重—3.54kg/m，栏杆与挡板荷载—0.14KN/㎡安全网荷载—0.005KN/㎡，基本风压Wo—0.45KN/㎡同时施工脚手架层数1层，脚手板铺设层数7层钢管参数：48*3.2mm惯性矩—I=11.36cm4，截面模量—W=4.732cm3，截面积A=4.504cm2 回转半径—i=1.588cm，弹性模量—E=2.06*105N/mm2Q235钢抗拉、抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2地质情况地质土质为碎石，承载力标准值fgk=0.4N/mm2,立杆垫板面积A=0.08m2。
扣件式钢管脚手架计算讲义
• 试验表明，主立杆承受的上部荷载，在变截面处 以下经一步双立杆后，即减为原来的64％，经2 步后大致减为57％，7步后减为50％。
• 组合风荷载时: N=1.2（NGLK+NG2K）+0.85×1.4∑NQK
» 式中 NG1K ---- 脚手架结构自重标准产生的轴向力； NG2K ---- 构配件自重标准值产生的轴向力； ∑NQK ---- 施工荷载标准值产生的轴向力总 和，内、外立杆可按一纵距（跨）内
施工荷载总和的1/2取值。
一、扣件式钢管脚手架计算要点及需要 注意的问题分析
外脚手架施工流程
编制外架施工 安全全点施 工操作与检查
系统检查验收 与使用
外架事故非技术原因汇总
1、钢管、扣件质量缺陷，导致强度、延伸性不足。 2、外墙装饰、安装门窗时，为方便施工，连墙件配置不足且被随意拆除， 又不设临时固定措施。 3、支撑钢管密度不够，雨水、漏水浸入和其它工种的施工影响,使得脚 手架的基础下沉局部悬空。 4、脚手架上堆积物过多，荷载过于集中。 5、扣件松脱、滑移、断裂。 6、脚手板滑脱。 7、立杆承载力不足（明显弯曲）。 8、大跨、超高、荷载重情况下，脚手架支撑力不够导致坍塌。 9、横向连接杆过稀，整体稳定性不足。 10、脚手架上作业时未系安全带，也是造成人员伤亡的重要原因。
最不利荷载效应组合分析
• 对于常规脚手架，在工作状态时选择由施工荷载 为主控制的可变荷载效应组合控制的组合，或选 择以脚手架自重荷载为主控制的永久荷载效应组 合；在非工作状态时选择由风荷载为主控制的可 变荷载效应控制的组合。
(架子工基本知识)(第4课时)扣件式钢管脚手架设计计算简介
3.当纵向或横向水平杆 的轴线对立杆轴线的偏 心距不大于55mm 时， 立杆稳定性计算中可不 考虑此偏心距的影响。
4.当采用规范规定的构造尺寸，其相应杆件 可不再进行设计计算。 但连墙件、立杆地基承载力等仍应根据实 际荷载进行设计计算。
二、 钢材的强度设计值与弹性模量 Q235 钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值 f =205 N／mm2 弹性模量E 2.06×105 N／mm2
当脚手架以相等步距纵距搭设连墙件设置均匀时在均布施工荷载作用下立杆局部稳定的临界荷载高于整体稳定的临界荷载脚手架破坏形式为整体失稳
架子工基本知识
扣件式钢管脚手架设计计算简介
一、基本设计规定 1. 脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法 的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。 可只进行下列设计计算： (1) 纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连 接扣件的抗滑承载力计算； (2) 立杆的稳定性计算； (3) 连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算： (4) 立杆地基承载力计算。
1.整体失稳破坏时， 脚手架呈现出内、外立 杆与横向水平杆组成的 横向框架，沿垂直主体 结构方向大波鼓曲现象， 波长均大于步距，并与 连墙件的竖向间距有关。 整体失稳破坏始于无连 墙件的、横向刚度较差 或初弯曲较大的横向框 架。一般情况下，整体 失稳是脚手架的主要破 坏形式。
2.局部失稳破坏时，立杆在步距之间发生小波鼓 曲，波长与步距相近，内、外立杆变形方向可能一 致，也可能不一致。 当脚手架以相等步距、纵距搭设，连墙件设置均 匀时，在均布施工荷载作用下，立杆局部稳定的临 界荷载高于整体稳定的临界荷载，脚手架破坏形式 为整体失稳。当脚手架以不等步距、纵距搭设，或 连墙件设置不均匀，或立杆负荷不均匀时，两种形 式的失稳破坏均有可能。 为了防止局部立杆段失稳，规范规定底层步距限 制在2m以下外，并规定对可能出现的薄弱的立杆段 进行稳定性计算
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wk——风荷载标准值（kN/m2）；
μz——风压高度变化系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》 GB50009规定采用；
μs——脚手架风荷载体型系数，应按JGJ130-2011表4.2.6的规定采用；
wo——基本风压值 （kN/m2），应按国家标准《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001附表D.4的规定采用，取重现期n=10对应的风压值。
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μz与地面粗糙度有关(A、B、C、D四类)
与计算脚手架的离地面高度有关
市区C类10m高处：0.74；30m高处：1.0；60m高处1.35
μs 与背靠建筑物的封闭状况有关（墙1.0、其它1.3）
与脚手架自身状况有关（是否封闭、挡风系数大小）
s
1.3
1.3 1.2
An Aw
1.3
0.8(密目安全)
中值或某个分位值。）
刚度计算
荷载设计值-—荷载标准值乘以分项系数 强度计算
永久荷载分项系数：1.2 可变荷载分项系数：1.4 组合系数—2个以上可变荷载时：0.9（风+均布活荷载）老规范0.85
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计算基础知识之四 风荷载
风压标准值计算 wk=μz·μs·w0
wk=０.７μz·μs·w0（w0取n=50的值） JGJ130-2001
以忽略不计的荷载。如施工人员及设备材料重量、风荷载等。
结构施工用脚手架施工层均布荷载标准值：3KN/m2 装饰装修用脚手架施工层均布荷载标准值：2KN/m2 风荷载计算
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计算基础知识之三 分项系数
以概率理论为基础的极限状态设计法
荷载标准值—荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（例如均值、众值、
故 1kgf=10N 1tf=10kN
例如：1、钢管Φ48.3X3.6的质量为3.97kg/m，自重荷载标准值39.7N/m； 2、外墙装饰脚手板上活荷载 2kN/m2,相当于200kgf/m2(两、三个工人的体重
/m2)
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3
计算基础知识之二 荷载类型
永久荷载—在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可
48.3
3.6
5.06
12.71
5.26
1.59
I D4 d 4 64
外径Φ 壁 厚t
截面积A
W D4 d 4 32 D
(d D 2t)
惯性矩I
截面模量W
回转半径i
(mm) (mm) (mm2) (mm4)
(mm3)
(mm)
48.3
3.6 5.06X102 1.271X105 5.26X103
15.9
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每米长质量
(kg/m)
3.97
每米长重力
(N/mm)
0.0397
10
例：φ48*3.5，排距lb=1.05，纵距la=1.2，高度H=49m，步距h=1.5m 两个施工层
计算要点之一 小横杆计算
• 小横杆按照简支梁进行强度(只算弯曲、不算剪切)和挠 度计算
lb
1.2P+1.4Q
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以忽略不计。如结构自重、预应力等。
钢管自重标准值：1）横杆计算时 39.7N/m(Φ48.3X3.6) 不考虑配件自重
2）立杆计算时 :查表A.0.1 考虑扣件自重 ，不含栏杆、
挡脚板、安全网自重。
脚手板自重： 冲压钢板
0.3KN/m2
木、竹片脚手板 0.35KN/m2
可变荷载—在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可
E =2.06X105 N/mm2
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为什么不计算钢管的抗剪强度
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横向水平杆的构造应符合下列规定：
1 作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板
的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；
2001、网络资料依据
2. 《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)
3. 《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)
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2
计算基础知识之一
单位问题
N---mm单位制 (1m=1000mm) 质量单位：吨（t），公斤（kg） kg（质量）与N（力）之间的关系
F=ma≈mX10（重力加速度g=9.8m/s2）
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小横杆荷载设计值及力学 模型
荷载的设计值： q=1.2×0.038+1.2×0.140+1.4×1.200=1.894kN/m
力学模型：
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小横杆力学模型说明
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小横杆力学模型说明
碗扣式脚手架承载能力提高约15%
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简支梁内力图结构力学求解器
• 弯矩图
M
ql2 18941.052 261N.m
郑州市区C类、30高、框架结构、全封闭外挂密目安全网 wk=μz·μs·w0=1.0X1.3X0.8X0.3=0.312kN/m2
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计算基础知识之五
钢管（Φ48.3X3.6）截面特性
外径D
壁 厚t
截面积A
(mm) (mm) (cm2)
惯性矩I
(cm4)
截面模量W
(cm3)
回转半径i
(cm)
扣件式钢管脚手架计算要点
1、小横杆计算：强度、刚度 2、大横杆的计算 3、连接扣件的抗滑承载力计算 4、立杆的稳定性计算 5、连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算 6、地基承载力计算 7、型钢悬挑梁的计算
业内相《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规
范》(JGJ 130-2011)
max 8
8
• 剪力图
• 变形图
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小横杆强度与挠度校核
弯曲应力 M 261000 51.4N / mm2 f
W 5080
N/mm2
挠度
5ql4 l (7、10mm)
384EI 150
f =205
51.89410504 384 2.06105121867
q1—.2标m准m值
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例：φ48*3.5，排距lb=1.05，纵距la=1.2，高度H=49m，步距h=1.5m 两个施工层
小横杆荷载
恒荷载计算： 小横杆的自重标准值：q1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值： q2=0.350×1.200/3=0.140kN/m
活荷载计算： 活荷载标准值：Q=3.0×1.2/3=1.200kN/m
郑州: w0=0.3 KN/m2
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风压高度变化系数μz，按照现行国家标 准《建筑结构荷载规范》规定的值进行选取。 我们在设计脚手架时，要注意此值的取法，
按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的要 求，对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度 变化系数应依据地面粗糙度类别进行选择确 定
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