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第十一章钢结构了解扣件式钢管脚手架及钢模板结构的设计计算要点。第十二讲教学目标：重点扣件式钢管脚手架及钢模板结构的设计计算要点。难点扣件式钢管脚手架及钢模板结构的设计计算要点。（1）概述钢管：外径48mm、壁厚3.5mm的无缝钢管。扣件：有对接扣件、直角扣件和回转扣件三种。施工应用举例1.扣件式钢管脚手架设计计算扣件式钢管脚手架系统：由立杆、小横杆、大横杆、剪刀撑、拉撑件、脚手板以及连接它们的扣件组成。（2）荷载施工荷载（操作人员和材料等自重）、脚手架自重。荷载的传递途径：脚手板→小横杆→大横杆→立杆→底座→地基。（3）脚手架计算简化成平面结构体系计算。计算内容：●小、大横杆的抗弯强度验算；●立杆体系的整体稳定性及单根立杆的局部稳定性验算；●脚手架的最大搭设高度计算；●立杆底座及地基承载力验算。1）小横杆计算强度验算fWMnmax式中σ——小横杆的弯曲应力；Mmax——小横杆跨内最大弯矩设计值；Wn——小横杆净截抵抗矩；f——钢管的抗弯强度设计值，f=205N/mm2。①挠度验算进行挠度验算时，需先将小横杆上承受的荷载换算成等效的均布荷载，然后按下式验算vEIqlv38454式中v——小横杆的挠度；q——脚手板作用在小横杆上的等效均布荷载；l——小横杆的跨度；E——钢材的弹性模量；I——小横杆的截面惯性矩；v]——受弯构件的容许挠度，取l/150。①强度验算大横杆按三跨连续梁计算，取小横杆支座反力的最大值，进行最不利荷载布置后，计算出三跨连续梁的最大弯矩设计值。其抗弯强度按下式验算fWMnmax式中σ——大横杆的弯曲应力；Mmax——三跨连续梁（大横杆），经过最不利荷载布置求得的最大弯矩设计值；Wn——大横杆的截面抵抗矩；f——钢管的抗弯强度设计值。2）大横杆计算vEIlqv10099.04(附11.4)式中v——大横杆的挠度；q′——大横杆上的等效均布荷载；l——大横杆的跨距；I——大横杆截面惯性矩。②挠度验算取小横杆最大支座反力的标准值进行三跨连续梁（大横杆）最不利荷载布置，求出其最大弯矩标准值，然后换算成等效均布荷载，按下式验算的挠度①整体稳定性验算脚手架立杆的整体稳定，按格构式轴心受压构件计算，该格构式受压构件由内、外排立杆及横向水平杆组成。a.不考虑风荷载时，立杆按下式验算fKKNHAA其中N=1.2(n1NGK1+NGK2)+1.4NQK式中N——格构式受压构件的轴心压力；3）立杆计算NGK1——脚手架自重产生的轴力。高一步距，宽一个纵距的脚手架，其自重可由附表11.2查得；NGK2——脚手架附件及物品自重产生的轴力，一个纵距脚手架的附件及物品自重可由附表11.3查得；NQK——一个纵距内脚手架施工荷载标准值产生的轴力，可由附表11.4查得；n1——脚手架的步距数；φ——格构式受压构件整体稳定系数，按换算的长细比λcx=μλx，由附表11.5查得；λx——格构式受压构件长细比，由附表11.6查得；b.考虑风荷载时，立杆按下式验算fKKAbMNHAA11式中M——风荷载对格构式受压构件产生的弯矩，可按8211HqM计算；q1——风荷载作用于格构式受压构件的线荷载；b1——截面系数，取1.0~1.15；A1——内排或外排的单排立杆危险截面的毛截面面积；其他符号意义同前。4）脚手架与结构的连接计算①连接件抗拉、抗压强度按下式验算fANNnct85.0)()(ctNN②连接件与脚手架及主体结构的连接强度按下式验算[Nvc]【附例11.1】某高层建筑施工，需搭设50.4m高双排钢管外脚手架。已知立杆横距1.05m，立杆纵距1.5m，内立杆距外墙0.35m，脚手架步距为1.8m，铺设钢脚手板6层，同时进行施工的层数为2层，脚手架与主体结构连接的布置，其竖向间距3.6m，水平间距4.5m，钢管Ø48×3.5，施工荷载为4.0kN/m2。求（1）采用单根钢管立杆的允许搭设高度。（2）根据（1）的计算结果，采取措施由顶往下至允许搭设高度处，用双钢管作立杆，试验算脚手架结构的稳定性。【解】（1）求最大允许搭设高度根据已知条件查表得φAf=48.491kN，NGK2=4.185kN，NQK=8.40kN，NGK1=0.442kN，KA=0.85因立杆采用单根钢管，则mhNNNAfKHGKQKGKA8.658.1442.02.1)4.84.1185.42.1(3.1491.4885.02.1)4.12.1(3.112...