扣件式脚手架计算书.docx
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扣件式脚手架计算书
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
有
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3.5
脚手架架体高度H（m）
18.5
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）
0.8
内立杆离建筑物距离a（m）
0.3
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
冲压钢脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.3
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
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.129
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
广东中山市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.45
风荷载体型系数μs
1.04
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1.579，1.313
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.739，0.614
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）
121900
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
5080
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.038+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.038+0.3×0.8/（2+1））+1.4×3×0.8/（2+1）=1.262kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.038+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.038+0.3×0.8/（2+1））+3×0.8/（2+1）=0.918kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.262×1.52=0.284kN·m
σ=Mmax/W=0.284×106/5080=55.899N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×0.918×15004/（100×206000×121900）=1.253mm
νmax＝1.253mm≤[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=1.1×1.262×1.5=2.082kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.918×1.5=1.515kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.082kN
q=1.2×0.038=0.046kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.515kN
q'=0.038kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.558×106/5080=109.906N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝1.104mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.333mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.1kN
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=2.082/2=1.041kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
横向水平杆：
Rmax=2.1kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
18.5
脚手架钢管类型
Ф48×3.5
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/2×0.038/h）×H=（0.129+1.5×2/2×0.038/1.8）×18.5=2.978kN
单内立杆：
NG1k=2.978kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/1/2=（18.5/1.8+1）×1.5×0.8×0.3×1/1/2=2.03kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=2.03kN
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=（18.5/1.8+1）×1.5×0.17×1/2=1.438kN
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=0.01×1.5×18.5=0.277kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.03+1.438+0.277=3.745kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=2.03kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj+nzj×Gkzj）/2=1.5×0.8×（1×3+1×2）/2=3kN
内立杆：
NQ1k=3kN
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×（2.978+3.745）+0.9×1.4×3=11.849kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.978+2.03）+0.9×1.4×3=9.79kN
七、钢丝绳卸荷计算
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T（kN）
15.19
钢丝绳绳夹数量[n]
3
吊环设置
共用
卸荷系数Kf
0.8
上部增加荷载高度（m）
4.5
脚手架卸荷次数N
1
第N次卸荷
卸荷点位置高度hx（m）
卸荷点净高hj（m）
钢丝绳上下吊点的竖向距离ls（m）
上吊点距内立杆下吊点的水平距离HS（mm）
上吊点距外立杆下吊点的水平距离HS（mm）
卸荷点水平间距HL（m）
1
12.5
6
3
300
1100
3
钢丝绳卸荷
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法（共用）
第1次卸荷验算
α1=arctan（ls/Hs）=arctan（3000/300）=84.289°
α2=arctan（ls/Hs）=arctan（3000/1100）=69.864°
钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5
P1=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×9.79×6/18.5×3/1.5=7.62kN
P2=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×11.849×6/18.5×3/1.5=9.223kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=7.62/sin84.289°=7.658kN
T2=P2/sinα2=9.223/sin69.864°=9.823kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=9.823kN
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×9.823/（2×15.19）=1个≤[n]=3个
满足要求！
Pg=k×[Fg]/α=9×9.823/0.85=104.01kN
钢丝绳最小直径dmin=（Pg/0.5）1/2=（104.01/0.5）1/2=14.423mm
吊环最小直径dmin=（4A/π）1/2=（4×[Fg]/（[f]π））1/2=4×9.823×103/（65π））1/2=14mm
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
第1次卸荷钢丝绳最小直径14.423mm，必须拉紧至9.823kN，吊环最小直径为14mm。
八、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
18.5
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
5080
立杆截面回转半径i（mm）
15.8
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
489
连墙件布置方式
两步一跨
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=2.7×103/15.8=170.886≤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=3.118×103/15.8=197.373
查《规范》表A得，φ=0.186
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）+1.4×NQ1k）×（hx1+（1-Kf）×（Hx顶-hx1）+max[4.5，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（2.978+3.745）+1.4×3）×（12.5+（1-0.8）×（12.5-12.5）+max[4.5，（1-0.8）×6]）/18.5=11.274kN
σ=N/（φA）=11273.941/（0.186×489）=123.952N/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）+0.9×1.4×NQ1k）×（hx1+（1-Kf）×（Hx顶-hx1）+max[4.5，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（2.978+3.745）+0.9×1.4×3）×（12.5+（1-0.8）×（12.5-12.5）+max[4.5，（1-0.8）×6]）/18.5=10.888kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.614×1.5×1.82/10=0.376kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=10887.995/（0.186×489）+376285.422/5080=193.781N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步一跨
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
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
Nlw=1.4×ωk×2×h×1×la=1.4×0.739×2×1.8×1×1.5=5.587kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.797，查《规范》表A.0.6得，φ=0.992
（Nlw+N0）/（φAc）=（5.587+3）×103/（0.992×489）=17.702N/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=5.587+3=8.587kN≤0.85×12=10.2kN
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）×（hx1+（1-Kf）×（Hx顶-hx1）+max[4.5，（1-Kf）×hj顶]）/H=（（2.978+3.745）+3）×（12.5+（1-0.8）×（12.5-12.5）+max[4.5，（1-0.8）×6]）/18.5=8.935kN
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝8.935/（1×0.25）＝35.742kPa≤fg＝140kPa
满足要求！
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