外墙双排扣件式脚手架计算书.docx
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外墙双排扣件式脚手架计算书
外墙双排扣件式脚手架计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架，装修脚手架
脚手板设计荷载（kN/m2）
3，2
同时施工作业层数
1，1
卸荷设置
无
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
脚手架架体高度H（m）
48
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
181
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）
1.05
内立杆离建筑物距离a（m）
0.2
双立杆计算方法
按构造要求设计
双立杆计算高度H1（m）
10
二、荷载设计
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
2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
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.17
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）
0.129
横向斜撑布置方式
4跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj（kN/m2）
2
地区
河南新乡市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
风荷载体型系数μs
1.254
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1.06，0.796
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.399，0.299
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）
横杆弹性模量E（N/mm2）
横杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.04+0.35×1.05/（2+1））+1.4×3×1.05/（2+1）=1.665kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.04+0.35×1.05/（2+1））+3×1.05/（2+1）=1.212kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.665×1.52=0.375kN·m
σ=Mmax/W=0.375×106/5260=71.206N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×1.212×15004/（100××）=1.587mm
νmax＝1.587mm≤[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=1.1×1.665×1.5=2.747kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.212×1.5=2kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.747kN
q=1.2×0.04=0.048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=2kN
q'=0.04kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.967×106/5260=183.86N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝3.161mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[1050/150，10]＝7mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.772kN
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
0.85
扣件抗滑承载力验算：
纵向水平杆：
Rmax=2.747/2=1.373kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
横向水平杆：
Rmax=2.772kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
48
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.129
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/2×0.04/h）×H=（0.129+1.5×2/2×0.04/1.8）×48=7.78kN
单内立杆：
NG1k=7.78kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/2=（48/1.8+1）×1.5×1.05×0.35×1/2/2=3.813kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆：
NG2k1=3.813kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/2=（48/1.8+1）×1.5×0.17×1/2=3.528kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×48=0.72kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.813+3.528+0.72=8.06kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=3.813kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj+nzj×Gkzj）/2=1.5×1.05×（1×3+1×2）/2=3.938kN
内立杆：
NQ1k=3.938kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（7.78+8.06）+0.9×1.4×3.938=23.97kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（7.78+3.813）+0.9×1.4×3.938=18.873kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
48
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
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）
506
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=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188
满足要求！
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）+1.4NQ1k=1.2×（7.78+8.06）+1.4×3.938=24.521kN
σ=N/（φA）=24520.875/（0.188×506）=257.767N/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）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（7.78+8.06）+0.9×1.4×3.938=23.97kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.299×1.5×1.82/10=0.183kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=23969.625/（0.188×506）+.64/5260=286.781N/mm2>[f]=205N/mm2
满足要求！
八、脚手架架体高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=（φAf-（1.2NG2k+1.4NQ1k））×H/（1.2NG1k）=（0.188×506×205×10-3-（1.2×8.06+1.4×3.938））×48/（1.2×7.78）=22.192m
组合风荷载作用
Hs2=（φAf-（1.2NG2k+0.9×1.4×（NQ1k+MwkφA/W）））×H/（1.2NG1k）=（φAf-（1.2NG2k+0.9×1.4×NQ1k+MwφA/W））×H/（1.2NG1k）=（0.188×506×205×10-3-（1.2×8.06+0.9×1.4×3.938+0.183×1000×0.188×506/5260））×48/（1.2×7.78）=8.002m
Hs=8.002m≤H=48m
满足要求！
九、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）
1350
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3.5
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
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.399×2×1.8×3×1.5=9.049kN
长细比λ=l0/i=1350/158=8.544，查《规范》表A.0.6得，φ=0.979
（Nlw+N0）/（φAc）=（9.049+3）×103/（0.979×489）=25.169N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=9.049+3=12.049kN>0.85×8=6.8kN
满足要求！
十、立杆地基承载力验算
地基土类型
粘性土
地基承载力特征值fg（kPa）
140
地基承载力调整系数mf
1
垫板底面积A（m2）
0.25
单立杆的轴心压力标准值N=NG1k+NG2k+NQ1k=7.78+8.06+3.938=19.778kN
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝19.778/（1×0.25）＝79.111kPa≤fg＝140kPa
满足要求！
结论和建议：
满足要求！
型钢悬挑脚手架（扣件式）计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
架体验算
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架，装修脚手架
脚手板设计荷载（kN/m2）
3，2
同时施工作业层数
1，1
卸荷设置
无
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架架体高度H（m）
18
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
181
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
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
内立杆离建筑物距离a（m）
0.2
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
木脚手板
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
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.17
挡脚板铺设方式
1步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.12
横向斜撑布置方式
4跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj（kN/m2）
2
地区
河南新乡市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
风荷载体型系数μs
1.132
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
0.938，0.65
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.319，0.221
计算简图：
立面图
侧面图
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
横杆弹性模量E（N/mm2）
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×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.033+0.35×1.5/（2+1））+1.4×3×1.5/（2+1）=2.35kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.033+0.35×1.5/（2+1））+3×1.5/（2+1）=1.708kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.35×0.852/8，2.35×0.152/2]=0.212kN·m
σ=Mmax/W=0.212×106/4490=47.267N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.708×8504/（384××），1.708×1504/（8××）]=0.523mm
νmax＝0.523mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[850/150，10]＝5.667mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q（lb+a1）2/（2lb）=2.35×（0.85+0.15）2/（2×0.85）=1.382kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=1.708×（0.85+0.15）2/（2×0.85）=1.005kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.382kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.005kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.562×106/4490=125.061N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.971mm≤[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=3.198kN
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
0.9
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：
Rmax=1.382kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
纵向水平杆：
Rmax=3.198kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
18
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）
0.12
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+（lb+a1）×n/2×0.033/h）×H=（0.12+（0.85+0.15）×2/2×0.033/1.8）×18=2.493kN
单内立杆：
NG1k=2.493kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/1/2=（18/1.8+1）×1.5×（0.85+0.15）×0.35×1/1/2=2.887kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=2.887kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/1=（18/1.8+1）×1.5×0.17×1/1=2.805kN
1/1表示挡脚板1步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×18=0.27kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.887+2.805+0.27=5.962kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=2.887kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj+nzj×Gkzj）/2=1.5×（0.85+0.15）×（1×3+1×2）/2=3.75kN
内立杆：
NQ1k=3.75kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.493+5.962）+0.9×1.4×3.75=14.872kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.493+2.887）+0.9×1.4×3.75=11.182kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
18
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=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188
满足要求！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.493+5.962+3.75=12.206kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.493+5.962）+1.4×3.75=15.397kN
σ=N/（φA）=15396.6/（0.188×424）=193.153N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.493+5.962+3.75=12.206kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（2.493+5.962）+0.9×1.4×3.75=14.872kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.221×1.5×1.82/10=0.135kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=14871.6/（0.188×424）+.56/4490=216.707N/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）
1350
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3.5
连墙件截面面积Ac（mm2）
489
连墙件截面回转半径i（mm）
15.8
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
0.9
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.319×2×1.8×3×1.5=7.235kN
长细比λ=l0/i=1350/15.8=85.443，查《规范》表A.0.6得，φ=0.692
（Nlw+N0）/（φAc）=（7.235+3）×103/（0.692×489）=30.246N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=7.235+3=10.235kN≤0.9×12=10.8kN
满足要求！
悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度（m）
15
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
1500
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1250
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
150
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1600
梁/楼板混凝土强度等级
C30
二、荷载布置参数
支撑点号
支撑方式
距主梁外锚固点水平距离（mm）
支撑件上下固定点的垂直距离L1（mm）
支撑件上下固定点的水平距离L2（mm）
是否参与计算
1
上拉
1150
3300
1050
否
2
下撑
1160
3300
1050
否
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）
各排立杆传至梁上荷载设计值F（kN）
各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）
主梁间距la（mm）
1
12.21
15.4
350
1500
2
12.21
15.4
1200
1500
附图如下：
平面图
立面图
三、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A（cm2）
26.1
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
主梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
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