钢管落地脚手架计算书.docx
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钢管落地脚手架计算书
钢管落地脚手架计算书
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架搭设高度H（m）
48
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
243
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
0.85
内立杆离建筑物距离a（m）
0.3
双立杆计算方法
按双立杆受力设计
双立杆计算高度H1（m）
24
双立杆受力不均匀系数KS
0.6
二、荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
1步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw（kN/m2）
0.01
挡脚板类型
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.14
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.1248
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
2
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
新疆乌鲁木齐市
安全网设置
半封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.54
风荷载体型系数μs
1.25
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆、双立杆稳定性）
1.2，0.9，0.74
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆、双立杆稳定性）
0.57，0.43，0.35
计算简图：
立面图
侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
107800
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.033+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.033+0.35×0.85/（2+1））+1.4×3×0.85/（2+1）=1.35kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.033+0.35×0.85/（2+1））+3×0.85/（2+1）=0.98kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.35×1.52=0.3kN·m
σ=Mmax/W=0.3×106/4490=67.6N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×0.98×15004/（100×206000×107800）=1.516mm
νmax＝1.516mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.35×1.5=2.23kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.98×1.5=1.62kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.23kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.62kN
q'=0.033=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.63×106/4490=140.12N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝1.589mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[850/150，10]＝5.67mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.25kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
扣件抗滑承载力验算：
纵向水平杆：
Rmax=2.23/2=1.11kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
横向水平杆：
Rmax=2.25kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
48
双立杆计算高度H1
24
脚手架钢管类型
Ф48×3
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.1248
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆：
NG1k=（gk+la×n/2×0.033/h）×（H-H1）=（0.1248+1.5×2/2×0.033/1.8）×（48-24）=3.66kN
单内立杆：
NG1k=3.66kN
双外立杆：
NG1k=（gk+0.033+la×n/2×0.033/h）×H1=（0.1248+0.033+1.5×2/2×0.033/1.8）×24=4.46kN
双内立杆：
NGS1k=4.46kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（（H-H1）/h+1）×la×lb×Gkjb×1/1/2=（（48-24）/1.8+1）×1.5×0.85×0.35×1/1/2=3.2kN
单内立杆：
NG2k1=3.2kN
双外立杆：
NGS2k1=H1/h×la×lb×Gkjb×1/1/2=24/1.8×1.5×0.85×0.35×1/1/2=2.97kN
双内立杆：
NGS2k1=2.97kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（（H-H1）/h+1）×la×Gkdb×1/2=（（48-24）/1.8+1）×1.5×0.14×1/2=1.5kN
双外立杆：
NGS2k2=H1/h×la×Gkdb×1/2=24/1.8×1.5×0.14×1/2=1.4kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×（H-H1）=0.01×1.5×（48-24）=0.36kN
双外立杆：
NGS2k3=Gkmw×la×H1=0.01×1.5×24=0.36kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.2+1.5+0.36=5.06kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=3.2kN
双外立杆：
NGS2k=NGS2k1+NGS2k2+NGS2k3=2.97+1.4+0.36=4.74kN
双内立杆：
NGS2k=NGS2k1=2.97kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj）/2=1.5×0.85×（2×3）/2=3.82kN
内立杆：
NQ1k=3.82kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.85×1.4×NQ1k=1.2×（3.66+5.06）+0.85×1.4×3.82=15.02kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.85×1.4×NQ1k=1.2×（3.66+3.2）+0.85×1.4×3.82=12.78kN
双外立杆：
Ns=1.2×（NGS1k+NGS2k）+0.85×1.4×NQ1k=1.2×（4.46+4.74）+0.85×1.4×3.82=15.59kN
双内立杆：
Ns=1.2×（NGS1k+NGS2k）+0.85×1.4×NQ1k=1.2×（4.46+2.97）+0.85×1.4×3.82=13.47kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
48
双立杆计算高度H1
24
双立杆受力不均匀系数KS
0.6
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
424
连墙件布置方式
两步三跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12m
长细比λ=l0/i=3.12×103/15.9=196.13≤210
满足要求！
查《规范》表C得，φ=0.188
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=（1.2×（NG1k+NG2k）+1.4×NQ1k）=（1.2×（3.66+5.06）+1.4×3.82）=15.82kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N=1.2×（4.46+4.74）+15.82=26.86kN
σ=N/（φA）=15824.19/（0.188×424）=198.52N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
σ=KSNS/（φA）=0.6×26858.67/（0.188×424）=202.17N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=（1.2×（NG1k+NG2k）+0.85×1.4×NQ1k）=（1.2×（3.66+5.06）+0.85×1.4×3.82）=15.02kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N=1.2×（4.46+4.74）+15.02=26.06kN
Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.43×1.5×1.82/10=0.25kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=15020.94/（0.188×424）+0.25/4490=188.44N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
Mws=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.35×1.5×1.82/10=0.2kN·m
σ=KS（NS/（φA）+Mw/W）=0.6×（26055.42/（0.188×424）+0.2/4490）=196.12N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0（kN）
3
连墙件计算长度l0（mm）
600
连墙件截面面积Ac（mm2）
489
连墙件截面回转半径i（mm）
158
连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
1
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.57×2×1.8×3×1.5=12.92kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.8，查《规范》表D得，φ=0.99
（Nlw+N0）/（φAc）=（12.92+3）×103/（0.99×489）=32.82N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=12.92+3=15.92kN>1×12=12kN
不满足要求，增设连墙件！
九、立杆地基承载力验算
地基土类型
粘性土
地基承载力标准值fak（kPa）
140
地基承载力调整系数mf
1
垫板底面积A（m2）
0.25
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝26.06/（1×0.25）＝104.22kPa≤fak＝140kPa
满足要求！
十、脚手架材料用量计算
脚手架杆部件名称
数量计算公式
用量（m）
备注
立杆
2（H+H1）×（L/la+1）
23472
纵向水平杆
（2×（njj+nzj+nqj）+（2+n）×（H/h+1））×L
27216
防护栏杆+纵向水平杆
横向水平杆
（H/h+1）×（L/la+1）×lb
3717.9
横向斜撑
（H/h+1）×（L/la+1）×1/5×（h2+lb2）0.5
1741.38
5跨1设
连墙件
LH/（3la×2h）
720
2步3跨，单位（根）
安全网
LH
11664
单位（㎡）
脚手板
（H/h+1）×1/1×L×lb
5576.85
1步1设，单位（㎡）
挡脚板
（H/h+1）×1/2×L
3280.5
2步1设
结论和建议：
1.连墙件扣件抗滑承载力验算，不满足要求，增设连墙件！
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