脚手架钢管扰度如何计算
我在别处复制了一段话，不知道能否帮上你
【摘 要】该文论述了脚手架在现场施工的应用情况，详细叙述了脚手架的支撑体系的计算，并且比较了施工中常见的两种钢管脚手架的情况。
【关键词】扣件式钢管脚手架 门式钢管脚手架 地基承载力
前言
在桥梁施工中,虽然脚手架在工程中有着重要的地位，而且按照施工设计要求也应当列入单位工程施工组织设计内，但现在却还经常发现许多单位的施工组织设计内并无详细叙述；即使有，往往也很简单并不符合实际施工的要求。为确保施工安全，对脚手架的验算很有必要。
在现在桥梁施工中， 应用比较多的有两种脚手架，一是扣件式钢管脚手架 ，另一种为门式钢管脚手架。本文主要介绍这二种脚手架的设计计算方法。
扣件式钢管脚手架
扣件式钢管脚手架是以横向横杆、纵向横杆、立杆、脚手板和剪刀撑、扫地杆、底座、拉撑件以及连接它们的扣件组成的一种钢管脚手架。
1、扣件式钢管脚手架设计计算
桥梁施工采用的扣件式钢管脚手架一般主要作为模板支架，承受混凝土结构物的施工荷载。扣件式钢管脚手架的承载能力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。一般进行的计算为：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；立杆的稳定性计算；立杆地基承载力计算。
（1）荷载计算
在桥梁施工中，作用在扣件式钢管脚手架上的荷载一般有施工结构物荷载、操作人员体重、施工设备重力和扣件式钢管脚手架自重力。各种荷载的作用部位和分布可按实际情况采用。扣件式钢管脚手架荷载的传递顺序为：脚手板→横向横杆→纵向横杆→立杆→底座→地基。
（2）纵向、横向水平杆的抗弯强度计算
纵向、横向水平杆的抗弯强度计算公式如下：
δ=≤[f]
m——弯矩设计值
横向、纵向水平杆的内力一般按照三跨连续梁计算弯矩（如果特殊情况可按多跨连续梁弯矩计算）：
w——截面模量。
[f]——钢材的抗弯强度设计值。
（3）纵向、横向水平杆的扰度计算：
纵向、横向水平杆扰度按下式计算：
υ= ≤[υ]
υ——扰度
e——钢材的弹性模量
i——纵向、横向水平杆的截面惯性矩
q——纵向、横向水平杆上的等效均布荷载
l——纵向、横向水平杆的跨度
[υ]——容许扰度，应按下表采用。
（4）连接扣件的抗滑承载力计算
纵向、横向水平杆与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力应符合下式规定：
r≤[r]
r——纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力（q*l）
[r]——扣件抗滑承载力设计值。
（5）立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算：
≤[f]
n——模板支架计算立杆的轴向力设计值
n=1.2∑ngk+1.4
∑nqk
∑ngk——模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重产生的轴向力的总和。
∑nqk——施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。
ф——轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ取值，
当λ>250时，ф=7320/λ2
a——立杆的截面面积。
[f]——钢材的抗弯强度设计值。
（6）立杆地基承载力计算
根据试验结果，荷载板底面的应力与其沉量的关系曲线如下图所示。从图中可看出，在荷载作用下地基土的变形。如果荷载应力超过p0，地基承载变形将发生突变，丧失地基承载力。所以立杆基础底面的平均压力一定要满足下式要求：
p≤[fg]
p——立杆基础底面的平均压力，
[fg]——地基承载力设计值,
门式钢管脚手架
以门架、交叉支撑、连接棒、挂扣式脚手板或水平架、锁臂等组成基本结构，再设置水平加固杆、剪刀撑、扫地杆、封口杆、托座与底座的一种标准化钢管脚手架。
1、门式钢管脚手架设计计算
桥梁施工采用的门式钢管脚手架一样一般作为模板支架，承受混凝土结构物施工荷载（见上图）。脚手架的承载能力也采用了现行结构统一的设计表达形式。即同样采用按概率极限状态设计法。
与扣件钢管脚手架不同，门式钢管脚手架的主要破坏形式是在抗弯刚度弱的门架平面外多波鼓曲失稳破坏。由于门式钢管脚手架的基本单元，门架是一个框架结构，在施工荷载作用下，施工层的门架杆件在门架平面内受局部弯矩作用。因此门式钢管脚手架主要是靠门架立杆轴心受压将竖向荷载传给基础的，风荷载作用时，将在门架平面方向产生弯矩，这也要靠门架的立杆轴心力组成力偶矩来抵抗。总之，门式钢管脚手架主要受轴压力。既计算主要评定门式钢管脚手架的稳定性，其公式如下：
n≤[nd]
n——作用于一榀门架的轴向力设计值
[nd]——一榀门架的稳定承载力设计值。
2、门式钢管脚手架地基承载力计算与扣件式钢管脚手架计算相同。
p≤[fg]
p——立杆基础底面的平均压力，
[fg]——地基承载力设计值,
通过以上对脚手架的稳定性和地基承载力的验算，取得了脚手架支撑体系安全施工的理论依据。
门式脚手架与扣件式脚手架比较
1、施工工艺比较 ：
门式脚手架：1）装拆方便，施工工效高；约为扣件式脚手架的2～3倍。2）工人劳动相对强度较低。
扣件式脚手架：1）装拆比较方便，施工工效较低。
2、搭设高度比较：
门式脚手架：搭设高度一般≤45米。
扣件式脚手架： 搭设高度一般≤50米。
3、经济效益比较：
门式脚手架：1）用钢量较省。2）脚手架部件规格品种多，一次性投资大。3）脚手架管理困难，保养不易。
扣件式脚手架：1）用钢量较多。2）脚手架一次性投资小。
4、文明施工比较
门式脚手架：脚手架组装标准化，排列整齐，美观。
扣件式脚手架：脚手架组装尚可。
安全施工应当特别注意的问题
在脚手架搭使用期间中严禁拆除交叉支撑、加固杆件、扫地杆等。作业层的施工荷载一定要符合设计要求，不得超载。
搭设钢管脚手架的场地必须平整坚实，并严格作好排水工作。
fmax = 5ql^4/(384EI).（确切的说你算这个两端简支不能用这个公式，这个公式应为一端简支、一端铰支的承受均布荷载的梁中心的最大挠度的公式，及刚度公式。）
fmax 为中心最大挠度(mm).
l 中心长度
q 均布荷载.
E 弹性模量,对于工程用结构钢,E = 210GPa.
J 钢管的截面惯矩.
中心长度单位是根据你公式中的其他项目来定的，我习惯用cm，然后再来定其他的单位，一般不会算错，你可以估计下许可挠度和长度的比【f/L】在1/5000~1/10000内，应该能得到结果
一般情况下钢结构主梁控制在1/400，次梁的话控制在1/250。
1、主要的影响因素就是梁的刚度。
2、要减小挠度可以通过增加梁高、张拉预应力钢筋、增加配筋率来控制。
3、增加梁高就是增大惯性矩，前两种方法效果比较明显，经常采用。
4、其他影响挠度因素的还有，温度、湿度、混凝土的徐变收缩、荷载大小、所用材料强度等。
5、一般来说，滚珠丝杠副的长径比在50以下是安全范围，不应超过60，过长会产生丝杠因自重下垂。运行时容易产生振颤现象。
6、钢架构工程的优点众多：其中包括钢结构自重较轻、钢结构工作的可靠性较高、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好、钢结构制造的工业化程度较高、钢结构可以准确快速地装配、钢结构室内空间大；容易做成密封结构、钢结构易腐蚀、钢结构耐火性差。
扩展资料：
预应力混凝土梁施工预拱度设计
桥梁挠度的产生的原因有永久作用挠度和可变荷载挠度。永久作用（包括结构自重、桥面铺装和附属设备的重力、预应力、混凝土徐变和收缩作用）是恒久存在的，其产生挠度与持续时间相关，可分为短期挠度和长期挠度。
可变荷载挠度虽然是临时出现的，但是随着可变荷载的移动，挠度大小逐渐变化，在最不利的荷载位置下，挠度达到最大值，一旦汽车驶离桥面，挠度就告消失。
预制梁台座顶面处置
设置预拱度的方法，是将预制梁台座顶面作成下凹曲面。如果曲线设置得当，则梁体在自重和预应力作用下经过一段时间的变形，梁体将既不上拱也不下凹。
预拱度观测
由于设计的梁型较多，而实际施工中各种梁型都是按一种预拱度进行控制的，为了使观测结果更具有代表性，选取了跨径和截面型式相同的 2 片铁路桥梁、4 片公路桥梁共 6 片梁进行观测。观测时间分别为存梁的第 1、第 10、第 30、第 60、第 90、第 120、第 180 天共 7 个时间点进行观测。
梁体挠度值的变化有以下特点：
1、经过 80 d 的存梁期后，梁体的挠曲变形仍未停止，部分变形将在使用阶段完成。
2、梁体上挠值随时间增加而减小，但上挠值的变化与时间并不成线性关系。在施加预应力初期，上挠值的变化较快，随梁体混凝土龄期的延长，上挠值的变化越来越慢。
3、铁路桥梁的上挠值的变化要比同条件下公路桥梁的上挠值要大。一般情况下，在梁体施加完预应力后，铁路桥梁的上挠值要减少 2.5 cm 左右，而公路桥梁的上挠值要减少 1.5 cm 左右，在经过相同的存梁期后，铁路桥梁的剩余上挠值要小于跨公路桥梁。
4、同为铁路桥梁或同为公路桥梁，施加完预应力后梁体的预拱度值经过相同存梁时间后剩余的预拱度值亦不相同。
参考资料：
百度百科-拱度
1、抵抗的能力不同
强度是指表示工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一。刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。挠度是抵抗材料或结构在应力下弯曲的能力。
2、计算公式不同
刚度k=P/δ，k是结构的刚度，P是作用于结构的恒力，δ是由于力而产生的形变。
挠度EIω''=M，M为力矩，挠度为ω，弹性模量是E。
3、检验方法不同
强度是检验物体被破坏的力度。刚度是计算零件荷载和位移传统的桥梁挠度测量主要使用千分表或位移计直接测量。
刚度是指材料或结构在受到应力时抵抗弹性变形的能力。
扩展资料
一、结构刚度
静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度，即引起单位振幅所需的动态力。如果干扰力变化很慢（即干扰力的频率远小于结构的固有频率），动刚度与静刚度基本相同。
干扰力变化极快（即干扰力的频率远大于结构的固有频率时），结构变形比较小，即动刚度比较大。当干扰力的频率与结构的固有频率相近时，有共振现象，此时动刚度最小，即最易变形，其动变形可达静载变形的几倍乃至十几倍。
二、相关计算公式
一个结构的刚度（k）是指弹性体抵抗变形拉伸的能力。计算公式：
k=P/δ
P是作用于结构的恒力，δ是由于力而产生的形变。
刚度的国际单位是牛顿每米（N/m）。
参考资料来源：百度百科-强度
参考资料来源：百度百科-刚度
参考资料来源：百度百科-挠度
挠度计算公式：Ymax=5ql^4/(384EI)(长l的简支梁在均布荷载q作用下，EI是梁的弯曲刚度）
挠度与荷载大小、构件截面尺寸以及构件的材料物理性能有关。
挠度——弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度，用γ表示。
转角——弯曲变形时横截面相对其原来的位置转过的角度称为转角，用θ表示。
挠曲线方程——挠度和转角的值都是随截面位置而变的。在讨论弯曲变形问题时，通常选取坐标轴x向右为正，坐标轴y向下为正。选定坐标轴之后，梁各横截面处的挠度γ将是横截面位置坐标x的函数，其表达式称为梁的挠曲线方程，即γ= f(x) 。
扩展资料：
传统的桥梁挠度测量大都采用百分表或位移计直接测量，当前在我国桥梁维护、旧桥安全评估或新桥验收中仍广泛应用。该方法的优点是设备简单，可以进行多点检测，直接得到各测点的挠度数值，测量结果稳定可靠。
但是直接测量方法存在很多不足，该方法需要在各个测点拉钢丝或者搭设架子，所以桥下有水时无法进行直接测量；对跨线桥，由于受铁路或公路行车限界的影响，该方法也无法使用；跨越峡谷等的高桥也无法采用直接方法进行测量；另外采用直接方法进行挠度测量，无论布设还是撤消仪表，都比较繁杂耗时较长。
参考资料来源：百度百科——挠度
混凝土结构设计规范GB50010-2010中有规定：
第3.3.2条 受弯构件的最大挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响进行计算，其计算值不应超过表3.3.2规定的挠度限值。
受弯构件的挠度限值 表3.3.2
构件类型 挠度限值
吊车梁：手动吊车 L0/500
电动吊车 L0/600
屋盖、楼盖及楼梯构件：
当l0<7m时 L0/200(L0/250)
当7m≤l0≤9m时 L0/250(L0/300)
当l0>9m时 L0/300(L0/400)
注：
1表中L0为构件的计算跨度；
2表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件；
3如果构件制作时预先起拱，且使用上也允许，则在验算挠度时，可将计算所得的挠度值减去起拱值；对预应力混凝土构件，尚可减去预加力所产生的反拱值；
4计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度l0按实际悬臂长度的2倍取用。
挠度越大对应的裂缝就越大，对应的裂缝控制有三个等级一级要求不出现裂缝，二级要求一般不出现裂缝，三级允许出现裂缝。
扩展资料：
传统的桥梁挠度测量大都采用百分表或位移计直接测量，当前在我国桥梁维护、旧桥安全评估或新桥验收中仍广泛应用。
该方法的优点是设备简单，可以进行多点检测，直接得到各测点的挠度数值，测量结果稳定可靠。
但是直接测量方法存在很多不足，该方法需要在各个测点拉钢丝或者搭设架子，所以桥下有水时无法进行直接测量；对跨线桥，由于受铁路或公路行车限界的影响，该方法也无法使用；跨越峡谷等的高桥也无法采用直接方法进行测量；另外采用直接方法进行挠度测量，无论布设还是撤消仪表，都比较繁杂耗时较长。
上部结构设计：
主要分为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构、砌体结构。
基础设计：
1、根据工程地质勘察报告、上部结构类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工技术水平及材料供应情况确定基础的形式，材料强度等级，一般有浅基础（如：独立基础、条形基础等）和深基础（如：桩基）。
2、基础底面积的确定及地基承载力验算。
3、基础内力计算及配筋计算。
4、考虑必要的构造措施。
结构施工图上是结构工程师的语言，是直接面对施工现场及相关工程技术人员的，应该按照一定的规范绘制。
1、柱、梁截面应合理：由位移、轴压比、配筋率等控制，梁大跨取大截面，小跨取小截面，梁的截面也与梁所承受的上部荷载有关，荷载越大截面也应取大，荷载较小截面可相应减小，连续跨梁截面宽度宜相同。
柱截面应每隔3层左右收小一次，以节约投资，每次收小时应每侧不小于50mm，以方便支模，也不宜大于200mm，以免刚度突变，最上段（顶上几层）可用300mm×300mm（应满足计算要求）。收小柱截面，也可相应增加使用面积。
2、混凝土强度等级：宜≥C25（留有余地），柱梁宜同，变柱截面处不变混凝土强度等级，以免刚度突变。板不宜高于C40（高规4.5.2条规定）、上海市《控制住宅工程钢筋混凝土现浇楼板裂缝的技术导则》。
7条规定“现浇楼板的混凝土强度等级不宜大于C30”，中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土分会混凝土质量专业委员会、高强与高性能混凝土专业委员会编的《钢筋混凝土结构裂缝控制指南》也建议“楼板、屋面板采用普通混凝土时，其强度等级不宜大于C30。
基础底板、地下室外墙不宜大于C35”，其原因是为了控制水泥用量，混凝土强度等级越高，水泥用量也越多就越容易开裂。
参考资料：
百度百科——结构设计 百度百科——挠度
