如何计算钢管的承载力

外脚手架计算书

一、木板基础承载力计算

取一个外架单元(9步架，纵距1.8M)进行分析计计算

1． 静荷载：

(1)、钢管自重

立杆：16.8*2=33.4M

水平杆：10*1.8*2=36M

搁栅：10*1.8*2=36M

小横筒：10*1.5=15M

钢管自重：(33.4+36+36+15)*3.84=462kg

(2)、扣件自重：

601.2=72kg

(3)、竹笆自重：

底笆：7张*12 kg=84 kg

静荷载为：462+72+84=618 kg

2． 施工荷载

按规定要求，结构脚手架施工荷载不得超过270 kg／㎡，装饰脚手架不得超过200 kg／㎡，则施工荷载为：

270*1.8*1.0=486 kg/㎡

3． 风雪荷载

计算时可不考虑,在脚手架的构架时采取加强措施.

4． 荷载设计值

N=K*Q=1.2*(618+486)=1.325*10N

N---立杆对基础的轴心压力

K---未计算的安全网、挑杆、剪力撑、斜撑等因素，取1.2系数

Q---静荷载、活荷载总重量

5． 钢管下部基础轴心抗压强度验算

f1=N/A=(1.325*103)/(489*2)

=1.355N／mm2＜10N／mm2 (杉木抗压强度)

f1---立杆对木板基础的轴向压应力(N／mm2)

A---立杆在木板基础的总接触面积( mm2 )

fCK――木板的轴心抗压强度(N／mm2)

满足强度要求

二、连墙拉强杆件计算

取拉强杆直径6.5圆钢进行计算

1．抗拉强度验算

F＝(3.14*3.252*210 N/mm2)/(9.8N/kg)

＝710kg＞700kg

符合高层外架拉撑力的规定，并满足工程要求。

三、外架整体稳定性计算

根据有关资料提供的数据，在标准风荷载的作用下，脚手架杆件内产生的应力，尚未达到杆件允许应力的1/100，故风荷载对脚手架的影响极小，一般可忽略不计。

1． 不组合风荷载时，其验算公式为：

0.9N/(∮*A)≤fc/γ’m

σ∮N=1.2NGK+1.4 NQiK

=1.2*6.06+1.4*4.76

=13.94KN

N值――立杆验算截面处的轴心力设计值

NGK----脚手架的静荷载

NQiK――脚手架的施工荷载

2． ∮值：λ＝l0/I=μh／i＝(1.5*1800)/15.8=170.9

查表得：∮＝0.243

∮――轴心受压杆件的稳定系数

μ――计算长度系数

i――钢管回转半径

3． A值：A＝489*2＝978mm2

A值――钢管截面积之和

4． fc值：fc＝0.205KN/mm2

fc――钢材的抗压强度值(KN／mm2)

5． γ’m=1.5607

γ’m――材料强度附加分项系数

将上述各项数值代入公式：

0.9N/∮A=(0.9*13.94)/(0.243*978)=0.053 KN／mm2

＜fc/γ’m

＝0.205/1.5607

＝0.1314 KN／mm2

钢管的受力只能叫抗压承载力，而不能叫抗压强度。其基本值为：钢材抗压强度×钢管截面积，在这个基础上，要考虑受压构件的整体稳定系数。这个系数是由受压构件的长细比来求得的。长细比即：受压构件的计算长度/截面回转半径。如果是标准尺寸的截面，可以在手册上查到回转半径的值，否则就要自己计算。根据以往的经验，长细比一般控制在40～60比较经济。

以上只是简单的介绍，想知道具体的计算方法，可以看一下《钢结构设计规范》。

脚手架基础承载力计算取一个外架单元(9步架，纵距1.8M)进行分析计计算1、静荷载：(1)、钢管自重立杆：16.8*2=33.4M水平杆：10*1.8*2=36M搁栅：10*1.8*2=36M小横筒：10*1.5=15M钢管自重：(33.4+36+36+15)*3.84=462kg(2)、扣件自重：601.2=72kg(3)、竹笆自重：底笆：7张*12kg=84kg静荷载为：462+72+84=618kg2、施工荷载按规定要求，结构脚手架施工荷载不得超过270kg／㎡，装饰脚手架不得超过200kg／㎡，则施工荷载为：270*1.8*1.0=486kg/㎡3、风雪荷载计算时可不考虑,在脚手架的构架时采取加强措施.4、荷载设计值N=K*Q=1.2*(618+486)=1.325*10NN---立杆对基础的轴心压力K---未计算的安全网、挑杆、剪力撑、斜撑等因素，取1.2系数Q---静荷载、活荷载总重量5、钢管下部基础轴心抗压强度验算f1=N/A=(1.325*103)/(489*2)=1.355N／mm2＜10N／mm2(杉木抗压强度)f1---立杆对木板基础的轴向压应力(N／mm2)A---立杆在木板基础的总接触面积(mm2)fCK――木板的轴心抗压强度(N／mm2)满足强度要求二、连墙拉强杆件计算取拉强杆直径6.5圆钢进行计算1、抗拉强度验算F＝(3.14*3.252*210N/mm2)/(9.8N/kg)＝710kg＞700kg符合高层外架拉撑力的规定，并满足工程要求。

钢管架承重支撑荷载计算

采用Φ 48×3.5mm 钢管，用扣件连接。

1.荷值计算：

钢管架体上铺脚手板等自重荷载值 0.4KN/㎡

钢管架上部承重取值 2.0 KN/ ㎡

合计： 2.4 KN/ ㎡

钢管架立杆轴心受力、稳定性计算

根据钢管架设计，钢管每区分格为 1.5× 1=1.5 ㎡，立杆间距取值 1.5 米，

验算最不利情况下钢管架受力情况。则每根立杆竖向受力值为： 1.5× 2.4=3.6

KN

现场钢管架搭设采用Φ 48 钢管， A=424 ㎜ 2

钢管回转半径： I =[(d 2+d12)/4]1/2 =15.9 ㎜

钢管架立杆受压应力为：

=N/A=4.25/424=10.02N/ ㎜ 2

安钢管架立杆稳定性计算受压应力：

长细比：λ =l/I =1500/I=94.3 查表得： ?=0.594

δ =N/ ? A=4.25/424*0.594=16.87N/ ㎜ 2<f = 205N/ ㎜ 2

钢管架立杆稳定性满足要求。

横杆的强度和刚度验算其抗弯强度和挠度计算如下：

δ=Mmax/ w=(2400*1500)/(10*5000)=132/ ㎜ 2<f = 205N/ ㎜ 2

其中δ 横杆最大应力

Mmax 横杆最大弯矩

W 横杆的截面抵抗距，取 5000 ㎜ 3

根据上述计算钢管架横杆抗弯强度满足要求。

Wmax=ql 4/150EI=(2200*1500 4 /1000)/(150*2060*100*12.19*1000)

= 2.99 ㎜ <3 ㎜

其中 Wmax 挠度最大值

q 均布荷载

..

.

l

立杆最大间距

E

钢管的弹性模量， 2.06 × 100 KN/ ㎜ 2

I

截面惯性距， 12.19 × 100 ㎜ 4

根据上述计算钢管架横杆刚度满足要求 .

扣件容许荷载值验算。

本钢管架立杆未采用对接扣件连接，

不同种类的钢管扣件，其承重能力是不同的。比如双接扣件（抗滑）承载力设计值3.2KN，直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值8KN。

扣件一般指连接两个构件的中间连接零件，在建筑工程中多用于对外径为Φ48mm的钢管脚手的固定，扣件分为直角扣件（十字扣件和定向扣件）、旋转扣件（活动扣件和万向扣件）、对接扣件（一字扣件和直接扣件）等。

扣件简介：

国内常用的扣件是铸铁制作，其机械性能应符合《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006）材质不低于KT330-08。扣件有三种产品：直角扣件，对接扣件，旋转扣件。用编织袋包装，每包是25个。每个的重量应为1.1KG（含螺栓及螺母）。

一般情况下是采用蘸红色的防锈漆的形式做防锈处理的。与架子管配套使用。一般扣件产品的生产及采购配比是8：1：1。就是说在比例是直角占到80%，对接10%，旋转10%。

如果钢管厚度是3.5mm，计算长度是1.5米的话，钢管抗压承载能力设计值[Nc]=φAfbt/(γ0γm)，结构重要性系数γ0=0.9，材料强度附加分项系数γm(考虑锈蚀、弯曲、扣件等影响=3），HPB235钢管抗拉强度设计值fbt=215N/mm2（查表），钢管回转半径r=(I/A)0.5=15.78，钢管面积A=π(d2-(d-2t)2)/4=489mm2，长细比λ=l0/r=95，能承受的荷载是19.95KN(稳定系数取值0.512)，也就是不到2吨,长度不同，能承受的荷载能力也不同，如长度不确定时看下表L0长度取值对应的NC数值就是所能承受的荷载。

1) 承载力较大。当脚手架的几何尺寸及构造符合规范的有关要求时，一般情况下，脚手架的单管立柱的承载力可达15kN～35kN(1．5tf～3．5tf，设计值)。

2)装拆方便，搭设灵活。由于钢管长度易于调整，扣件连接简便，因而可适应各种平面、立面的建筑物与构筑物用脚手架。

3)比较经济。加工简单，一次投资费用较低；如果精心设计脚手架几何尺寸，注意提高钢管周转使用率，则材料用量也可取得较好的经济效果。扣件钢管架折合每平方米建筑用钢量约15公斤。

恩,这位朋友,我来回答您这个问题吧,看看,能不能对您有帮助!

首先,假定您的钢管为普通A3钢,查有关手册,其许可应力〔σ〕=140MPa=140N/mm^2

钢管截面积：A=3.14*(48^2-41.6^2)/4=450.15mm^2

假定单根钢立管最大许可承载力为Pmax；有Pmax/A≤〔σ〕=140N/mm^2

那么,有Pmax≤140*450.15=63021.06(N)=6.3(t)

所以,算得单根立管承载的轴向最大许可外力约为6.3吨.

这样行吗?握手!致意!

影响因素主要有：初始自应力（混凝土与钢管之间的接触是否紧密）、混凝土强度、套箍系数、偏心率和长径比。

初始自应力为零时，表示混凝土与钢管内壁只是正好接触，如果混凝土收缩，与钢管内壁存在间隙，承载力会降低；有膨胀性能，产生自应力，此时轴向承载力会增大。

套箍系数：也称为约束效应系数，

一般来说，套箍系数越大，承载力越高；

混凝土强度越高，承载力越高；

偏心率越小，承载力越高；

长径比越小，承载力越高；