扣件式脚手架计算书.docx
《扣件式脚手架计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《扣件式脚手架计算书.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
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
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）
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）
0.9
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
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
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
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）
0.129
横向斜撑布置方式
5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
浙江杭州市
安全网设置
半封闭
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）
127100
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
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+0.35×0.9/（2+1））+1.4×3×0.9/（2+1）=1.434kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.04+0.35×0.9/（2+1））+3×0.9/（2+1）=1.045kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.434×1.52=0.323kN·m
σ=Mmax/W=0.323×106/5260=61.325N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×1.045×15004/（100×206000×127100）=1.368mm
νmax＝1.368mm≤[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=1.1×1.434×1.5=2.366kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.045×1.5=1.724kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.366kN
q=1.2×0.04=0.048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.724kN
q'=0.04kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.714×106/5260=135.732N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝1.716mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.388kN
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=2.366/2=1.183kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
横向水平杆：
Rmax=2.388kN≤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）×1.5×0.9×0.35×1/2/2=3.268kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆：
NG2k1=3.268kN
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）×1.5×0.14×1/2=2.905kN
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=3.268+2.905+0.72=6.893kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=3.268kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj+nzj×Gkzj）/2=1.5×0.9×（1×3+1×2）/2=3.375kN
内立杆：
NQ1k=3.375kN
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+6.893）+0.9×1.4×3.375=21.86kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（7.78+3.268）+0.9×1.4×3.375=17.51kN
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]
5
吊环设置
共用
卸荷系数Kf
0.8
上部增加荷载高度（m）
6
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
27
21
3
200
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（3000/200）=86.186°
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=0.8×1.5×17.51×21/48×3/1.5=18.386kN
P2=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×21.86×21/48×3/1.5=22.953kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=18.386/sin86.186°=18.427kN
T2=P2/sinα2=22.953/sin69.864°=24.448kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=24.448kN
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×24.448/（2×15.19）=2个≤[n]=5个
满足要求！
Pg=k×[Fg]/α=9×24.448/0.85=258.857kN
钢丝绳最小直径dmin=（Pg/0.5）1/2=（258.857/0.5）1/2=22.753mm
吊环最小直径dmin=（4A/π）1/2=（4×[Fg]/（[f]π））1/2=4×24.448×103/（65π））1/2=22mm
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22.753mm，必须拉紧至24.448kN，吊环最小直径为22mm。
八、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
两步两跨
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）+1.4×NQ1k）×（hx1+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（7.78+6.893）+1.4×3.375）×（27+max[6，（1-0.8）×21]）/48=15.354kN
σ=N/（φA）=15353.766/（0.188×506）=161.401N/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+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（7.78+6.893）+0.9×1.4×3.375）×（27+max[6，（1-0.8）×21]）/48=15.029kN
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=15028.922/（0.188×506）+183095.64/5260=192.795N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接方式
焊接连接
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
对接焊缝的抗拉、抗压强度[ft]（N/mm2）
185
Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.399×2×1.8×2×1.5=6.033kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.797，查《规范》表A.0.6得，φ=0.992
（Nlw+N0）/（φAc）=（6.033+3）×103/（0.992×489）=18.621N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
对接焊缝强度验算：
连墙件的周长lw=πd=3.142×48=150.796mm；
连墙件钢管的厚度t=3.5mm；
σ=（Nlw+N0）/（lwt）=（6.033+3）×103/（150.796×3.6）=17.115N/mm2≤ft=185N/mm2
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）
18908
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
3936.6
横向斜撑
（H/h+1）×（L/la+1）×1/5×（h2+lb2）0.5
1760.501
5跨1设
连墙件
LH/（2la×2h）
1080
2步2跨，单位（根）
安全网
LH
11664
单位（㎡）
脚手板
（H/h+1）×1/2×L×lb
2952.45
2步1设，单位（㎡）
挡脚板
（H/h+1）×1/2×L
3280.5
2步1设
直角扣件
（2×（njj+nzj+nqj）+（2+n）×（H/h+1））×（L/la+1）+2×（H/h+1）*（（1+n）×L/la+1）
45528
单位（个）
对接扣件
（2×（H+H1）×（L/la+1）+（2×（njj+nzj+nqj）+（2+n）×（H/h+1））×L）/6.5
7096
每根钢管长6.5m，单位（个）
旋转扣件
0.3×（2×（H+H1）×（L/la+1）+（2×（njj+nzj+nqj）+（2+n）×（H/h+1））×L）/6.5
2129
单位（个）
升级会员 