脚手架计算示例.docx
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脚手架计算示例
脚手架计算书
（1）之阿布丰王创作
本工程脚步手架采取Φ48×22。
一、横向、纵向水平杆计算
1、横向、纵向水平杆的抗弯强度按下式计算：
σ=MW≤f
式中M—GK+1.4MGK计算；
MGK为脚手板自重尺度值发生的弯矩；
MQK为施工荷载尺度值发生的弯矩；
W—截面模量，查表Φ48×3.5mm钢管W=5.08cm3；
f—钢材的抗弯强度计算值，f=205N/mm2。
（1）纵向水平杆的抗弯强度按图1三跨连续梁计算，计算跨度取纵距la=1800mm。
a、考虑静载情况
gk×
按图2静载安插情况考虑跨中和支座最大弯矩。
M1中Kla2
MB=MCKla2
b、考虑活载情况
qk=3kN/m2×
按图3、4两种活载最晦气位置考虑跨中最大弯矩。
M1中Kla2
按图5种活载最晦气位置考虑支座最大弯矩。
MB=MCKla2
根据以上情况分析，可知图2与图3（或图4）这种静载与活载最晦气组合时M1中跨中弯矩最大。
MGKKla2×35×2
MQKKla2×1050×2
GKQK××
σ=MW=×103×1032〈f=205N/mm2
（2）横向水平杆的抗弯强度计算
计算横向水平杆的内力时按简支梁计算如图6，计算跨度取立杆横距l0=1050mm，脚手架横向水平杆的构造计算外伸长度a1=350mm，a2=100mm。
a、考虑静载情况
P=gk×l0=35×1.8=63N
×l0×1.8=0.63N/m
MPA=12pa12××2N.m
MP中=P×0.35=63×N.m
MGK=|MP中-12MPA×N.m
b、考虑活载情况
Q=qk×l0=1050N/m2×1.8m=1890N
q=3000N/m×l0=3000×1.8=5400N/m
当MQA=0，最大弯矩为跨中弯矩MQK
MQK=Q×0.35=1050×N.m
MGK+1.4MQK××N.m
σ=MW=×103×1032〈f=205N/mm2
所以横向水平杆的抗变强度满足平安要求。
2、纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力应符合下式规定：
R≤Rc
式中R—纵向水平杆传给立杆的竖杆作用力设计值；
Rc—扣件抗滑承载力设计值，按规范表取Rc=8000N。
由图7可知，RPA=32P+MPA×
由图8可知，当MQA=12qa12×5400×2=243N.m，最大支座反力为RQA=32Q+MQA×N
PAQA××3066.42=4406.72N〈Rc=8000N
所以横向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力满足平安要求。
3、纵向、横向水平杆的挠度按下式计算：
υ=[υ]
式中υ—挠度；
[υ]—允许挠度，按规范表格取l/150。
（1）纵向水平杆的挠度
a、考虑静载情况（图2）
υ1×gkla4100EI
式中E—×105N/mm2；
I—Φ48×4
b、考虑活载情况（图3）
υ2×qkla4100EI
两种情况叠加，得
υ=υ1+υ2×gkla4100EI×qkla4100EI
=××1.05）×18004100××105××104
=4.48mm〈la150=1800150=12mm
所以纵向水平杆的挠度满足平安要求。
（2）横向水平杆的挠度
a、考虑静载情况（图7）
υ1=Pal0224EI×（3-4a2l02）-Ml016EI
b、考虑活载情况（图8）
υ2=Qal0224EI×（3-4a2l02）
两种情况叠加，得
υ=υ1+υ2=Pal0224EI×（3-4a2l02）-Ml016EI+Qal0224EI×（3-4a2l02）
=63×350×1050224×2.06×105×12.19×104×（3-4350210502）-21.91×106×105016×2.06×105×12.19×104
+1890×350×1050224×2.06×105×12.19×104×（3-4350210502）
=3.14mm〈10150=1000150
所以横向水平杆的挠度满足平安要求。
二、立杆稳定性计算
立杆的稳定性按下列公式计算：
NψA+MWW≤f
式中N—计算立杆段的轴向设计值；
ψ—轴向受压构件的稳定系数；
A—立杆的截面面积，查表Φ48×3.5mm钢管A=489mm；
Mω—计算立杆段由风荷载设计值发生的弯矩；
W—截面模量，查表Φ48×3；
f—钢材的抗压强度设计值，f=205N/mm2。
1、风荷载尺度值
ωKμzμsω0
式中ωK—风荷载尺度值；
μz—风压高度变更系数，取μz=0.74；
μs—脚手架风荷载体型系数，取μs×0.4=0.52，密目平安网的挡风系数为0.4；
ω0—基本风压，上海地区取ω0=0.55；
ωKμzμsω0×××2
2、计算立杆段由风载设计值发生的弯矩
Mω=0.85×1.4×ωklah210=0.85×1.4×0.15×103210=104.1
3、轴向受压构件的稳定系数
轴向受压构件的稳定系数ψ，根据立杆长细比λ规范用表取值，当λ〉250时按ψ=7320λ2计算。
计算长度l0=kμh，式中k为计算长度附加系数，取k=1.155；
μ为考虑脚手架整体因素的单杆计算长度系数，按规范用表取μ=1.5；
h为立杆步距。
l0=kμ××
立杆的长细比λ=l0i，式中i为截面回转半径，查表Φ48×3.5mm钢管i=1.58cm。
λ=l0i
根据立杆长细比λ查范用表得轴向受压构件的稳定系数ψ
4、立杆段的轴向设计值
N=1.2（NG1K+NG2K×∑NQK
（1）脚手架结构自重尺度值发生的轴向力NG1K
NG1K=Hgk×0.1248=2.022KN=2022N
构件配件自重尺度值发生的轴向力NG2K;
脚手板（N）
栏杆（N）
挡脚板（N）
平安网（N）
NG2K（N）
内立杆
504
外立杆
（2）施工荷载尺度值发生的轴力总和∑NQK
外主杆可按一纵距内施工荷载总和的1/2取值：
∑NQK=3000×××12=2835N
N=1.2（NG1K+NG2K×∑NQK
×××2835
=7469.97N
5、验算立杆的稳定性
NψA+MWW=7469.97×489+×103×103=116.7N/mm2≤f=205N/mm2
所以立杆的稳定性满中平安要求。
三、连墙件计算（二步三跨）5m处
1、计算连墙件轴向力设计值Nl
ωKμzμsω0×××2
Nlw=1.4·ωk·Aw×0.15×（2××3×1.8）=KN
No=5KN
∴Nl=Nlw+No=KN
2、计算连墙件稳定承载力
∵l=500mm,λ=l/i=70/1.58=44,
查表知φ=0.827
∴Nl/φA=11080×489）=24.8N/mm23、计算扣件的抗滑移承载力
直角扣件的抗滑移设计值RC=8KN4、连墙件与墙体连接侧的钢管净截面强度计算和预埋钢筋的抗剪承载力计算
钢管的净截面强度计算：
σ=Nl/（A-2×d×t）
=11080/（489-2×20×3.5）=31.75N/mm2预埋钢筋抗剪强度验算：
τ=4Nι/（2πd2）=24.6N/mm2<125N/mm2满足要求。
（四）立杆地基承载力计算
（1）计算地基承载力设计值
Kc=0.5,fgk2
fg=kc·fgk2
（2）计算立杆基础底面平均压力p有效基础底面积取0.25m2
p=N/A=16450/250000=0.0658（N/mm2）
∵p脚手架计算书
（2）
1、计算依据
（1）《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130-2001）
（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
（3）海湾浪琴工程设计图纸及地质资料等
2、脚手架的计算参数
搭设高度米（取最大高度，22排），步距h米，立杆纵距la米，立杆横距lb米，连墙件为2步3跨设置，脚手板为毛竹片，按同时铺设7排计算，同时作业层数n1=1。
脚手架材质选用φ48×钢管，截面面积A=489mm2，截面模量×103mm3，回转半径i，抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2，基本风压值ω0=0.7kN/m2，计算时忽略雪荷载等。
3、荷载尺度值
（1）结构自重尺度值：
gk1（双排脚手架）
（2）竹脚手片自重尺度值：
gk22（可按实际取值）
（3）施工均布活荷载：
qk=3kN/m2
（4）风荷载尺度值：
ωkμz·μs·ω0
式中μz——风压高度变更系数，查《建筑结构荷载规范》
并用拔出法得米为
μs——脚手架风荷载体型系数，全封闭式为
ω0——基本风压值，为0.7kN/m2
则ωk×××0.7=0.658kN/m2
4、纵向水平杆、横向水平杆计算
（1）横向水平杆计算
脚手架搭设剖面图如下：
按简支梁计算，计算简图如下：
每纵距脚手片自重NG2k=gk2×la×lb××1.1=0.5775kN
每纵距施工荷载NQk=qk×la×lb=3××1.1=4.95kN
MGk=
kN·m
MQk=
kN·m
GkQk××0.605=0.931kN·m
横向水平杆抗弯强度满足要求。
[v]=lb/150=1100/150=7.3mm
v<[v]横向水平杆挠度满足要求。
（2）纵向水平杆计算
按三跨连续梁计算，简图如下：
脚手片自重均布荷载G2k=gk2×lb×
施工均布荷载Qk=qk×lb/3=3×
qG2kQk=1.69kN/m
MGkmaxG2k×la2×××1.5=0.029kN·m
MQkmaxQk×la2×××1.5=0.248kN·m
GkmaxQkmax××0.248=0.382kN·m
抗弯强度满足要求。
[v]=lb/150=1500/150=10mm
v≤[v]挠度满足要求。
（3）横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算
横向水平杆传给立杆的竖向作用力：
NG2kNQk××4.95）/2=3.812kN
Rc=8.00kN
R≤Rc扣件抗滑承载力满足要求。
5、立杆计算
单立杆竖向承载力：
N=1.2（NG1k+NG2k×∑NQk
=1.2（H·gk1+7·gk2·la·lb··n1·qk·la·lb/2
=×0.1248+7×××1.5/2）
××1×3××
=11.3kN
kN·m
长细比：
式中k取
查JGJ130-2001表，并用拔出法得u
查JGJ130-2001附录C表C得
N/mm2＜f=205N/mm2
立杆稳定性满足要求。
6、连墙件计算（按两步三跨设置）
Nlw×ωk×Aw××2××3×1.5=14.92kN
Nl=Nlw+N0=14.92+5=19.92kN
Nl>Rc
单扣件抗滑承载力不克不及满足要求，采取电焊。
（注：
按规范计算，连墙件与架体连接采取扣件的，很难满足要求）
焊缝高度取h=4mm，焊缝强度设计值τ=170N/mm2
焊缝长度L=
29.3mm
取焊缝长度大于等于50mm，焊缝长度满足要求。
7、立杆地基承载力计算
≤fg
式中
——立杆基础底面平均压力，
；
N——基础顶面的轴向力设计值，11.3kN
A——基础底面面积；
fg——地基承载力设计值，本工程原地基为粘土，fg=kc×fgk
kc——脚手架地基承载力调整系数，粘土取
fgk——地基承载力尺度值，查工程地质陈述为85kPa
则A=
m2×2
根据计算，脚手架基础采取100厚C15素砼连片基础，宽度1200，立杆地基承载满足要求。
8、地下室顶板承载力验算
模板支设施工方案（模板设计计算书）
一．模板支设基本要求：
1．本工程模板采取九夹板、木模。
采取φ48钢管支撑，配合使用50×100木方。
2．脚手架地基平整夯实，脚手架的钢管立柱不克不及直接立于地面上，应加垫木，厚度不小于50mm。
4．模板接缝应严密，不得漏浆。
5．多次周转使用的模板，应涂刷隔离剂，使用后及时清理。
6．模板的支柱和其它构件要便于装拆，一般宜用木楔子，尽量少用钉子。
二．现浇梁板柱模板技术要求：
1．竖向模板和支架的支承部分，当装置在基土上时应加设垫块，且基土必须坚实并有排水措施。
2．模板及其支架在装置过程中，必须设置防倾覆的临时固定设施。
3．现浇钢筋砼梁、板，当跨度等于或大于4m时，模板应起拱，当设计无具体要求时，起拱高度宜为全跨长度的1/1000~3/1000。
4．现浇梁板采取满堂脚手架，架顶铺设50×100木方或φ48钢管搁栅，间距不大于500mm，搁栅上铺九夹板，作为楼板梁底模，满堂架立杆间距不大于1.2m，立杆下铺垫板，水平拉杆不大于。
5．挑檐模板必须撑牢拉紧，防止向外倾覆，确保平安。
三．楼梯模板装置要求：
1．现浇钢筋砼楼梯采取木模板，钢管脚手架支撑。
2．楼梯模板施工前应根据实际层高放样，先装置平台模板，再装楼梯斜板或梯底模板，然后装置楼梯外帮侧板。
外帮侧板应先在其内侧弹出楼梯底板厚度线。
用套板画现踏步侧板位置线，钉好固定踏步侧板的挡木，在现场装钉侧板。
3．踏步高度要均匀一致，特别要注意最下一步及最上一步的高度，必须考虑到楼地面层粉刷厚度，防止由于粉刷面层厚度分歧而形成踏步高度不协调。
四．模板的裁撤：
1．侧模板裁撤时应包管砼强度能包管其概况及棱角不因拆模受损坏时方可进行。
2．底模板的裁撤，严格遵守规范要求，砼的实际强度达到规定要求时方可进行。
本工程中对于跨度小于等于8M的梁板，砼强度达到设计强度尺度值的75%以上方可进行裁撤底模，大于8m的梁板砼强度达到设计强度尺度值的100%方可进行裁撤底模。
后浇带模板裁撤待后浇带施工完并砼强度达到设计要求方可裁撤。
3．拆模时严禁猛撬硬砸，禁绝大面积撬落或拉倒模板应一次拆尽，不得留有松动和悬挂的模板，拆下来的木料要及时运走、整理。
4．拆模程序一般应是后支的先拆，先支的后拆，先裁撤非承重部分，后裁撤承重部分。
5．定型模板裁撤，要加强呵护，裁撤后逐块传递下来，不得抛掷，拆下后即清理干净，板面涂脱模剂，按规格分类堆放整齐，以利再用。
五．质量要求：
1．模板及其支撑结构必须具有足够的强度，刚度和稳定性，能够承受新灌筑砼的重量和侧压力以及施工荷载。
2．模板的内侧要平整，接缝严密，不得漏浆。
3．模板装置后应他细检查各部位构件是否牢固，在浇灌砼过程中要经常检查，如出现变形，松动等现象，要及时修正加固。
4．固定在模板上的预埋件和预留洞均不得遗漏，装置必须牢固，位置必须准确。
5．模板在浇灌前还应检查下列内容：
①扣件规格与对拉螺栓的紧固情况；
②斜撑、支柱的数量和支撑点；
③对拉螺栓及支柱的间距；
④各种预埋件和预留孔洞的规格尺寸、数量、位置及固定情况。
六．平安要求：
1．工作前应先检查使用的工具是否牢固，扳手等工具，必须用绳链系挂在身上，以免掉落伤人，工作时要思想集中，防止钉子扎脚和空中悬落。
2．装置与裁撤5m以上的模板，应搭脚手架，并设防护栏杆，防止上、下在同一垂直面操纵。
3．遇六级以上的大风时，应暂停室外的高空作业，雪霜雨后应先清扫施工现场，略干不滑时再进行工作。
4．二人抬运模板时要互相配合，协同工作，传递模板、工具应用运输工具或绳子系牢后升降，不得乱扔。
模板装拆时，上、下应该有人接应，模板及木方应随装拆随运送，严禁从高处掷下，高空拆模时，应有专人指挥，并在下面标出工作区，用绳子和红白旗加以围栏，暂停人员过往。
5．模板上有预留洞口应装置后将洞口盖好。
6．裁撤模板时操纵人员要戴好平安帽，站立在平安地点操纵，防止上、下在同一垂直面工作。
7．拆下的模板要及时清理，堆放整齐，防止钉子扎脚和坚持施工场地文明。
七．模板支撑计算：
1．荷载计算：
a．模板及支架自重：
考虑为1100N/m2
b．新浇筑砼自重（包含钢筋）考虑楼板平均厚度为300mm：
25××103=7500N/m2
c．施工人员及施工设备自重
①计算模板及直接支承模板的小楞时，均布荷载为2，另以集中荷载再行验算，比较两者得到的弯矩值取其大者。
②计算直接支承小楞结构构件时，均布荷载为2
③计算支架立场柱及其他支承结构构件时，均布荷载为2
d．振捣砼时发生的荷载：
对水平面模板为2kN/m2
对垂直面模板为4kN/m2
e．倾倒砼时发生的荷载
发生的水平荷载为2kN/m2
2．支承结构计算
结构计算的中心是确定脚手架的最大装置高度，以一步距和间距分别为m、，架宽为，用于承受梁板砼等荷载支撑。
①荷载计算：
动力系数为，活载，超载系数为2。
1）操纵层：
W1=2×（×××1.5+2××2）
2
2）非操纵层荷载计算：
22）1/2=1.92m
每跨脚手架面积S==2
钢管理论重荷，扣件的重荷按20N/个计算
非操纵层荷载：
W2=[（1.5×2+1.2×2+1.2+1.92×2）×38.4×1.4+20×4]
=356N/m2
②每根立杆设计荷载计算：
N=An[fy+（η+1）σ1/2]-{[fy+（η+1）σ2/2]1/2-fyσ}/2
×102mm2
L0=μ×1.5m=1155mm
λ=L0/i
欧拉临界应力：
σ=πE/λ2=π××1052=387N/mm2
η×1/（100i）2
fy=170N/mm2
每根立杆设计荷载N为
×102×387]/2-[（170/2×387/2）2-170×387]1/2
③计算装置高度：
S×（W1+W2×n）=34.9kN
S—每根立杆受荷面积S=2
η=（）×103层
计算装置高度η=
平安系数K=1+48
实际装置高度
现从承台连梁底面（0）到三层顶（标高）的高度：
H1=8.67m＜。
所以支撑情况满足稳定要求。
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