脚手架结构验算书.docx
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脚手架结构验算书
脚手架结构验算书
（一）、参数信息:
1、脚手架参数
双排脚手架搭设高度为39米,立杆采用单立管;
搭设尺寸为:
立杆得纵距为1、50米,立杆得横距为0、75米,大小横杆得步距为1、70米;
内排架距离墙长度为0、55米;
小横杆在上,搭接在大横杆上得小横杆根数为2根;
采用得钢管类型为Φ48×3、5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为0、80;
连墙件采用两步三跨,竖向间距3、40米,水平间距4、50米,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2、活荷载参数
施工均布活荷载标准值:
2、000kN/m2;脚手架用途:
装修脚手架;
同时施工层数:
2层;
3、风荷载参数
风荷载高度变化系数μz为1、25,风荷载体型系数μs为0、09;
脚手架计算中考虑风荷载作用
4、静荷载参数
每米立杆承受得结构自重标准值（kN/m2）:
0、1297;
脚手板自重标准值（kN/m2）:
0、350;栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:
0、140;
安全设施与安全网（kN/m2）:
0、005;脚手板铺设层数:
4;
脚手板类别:
竹串片脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、竹串片脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值（kN/m2）:
0、038;
5、地基参数
地基土类型:
素填土;地基承载力标准值（kpa）:
160、00;
立杆基础底面面积（m2）:
0、25;地面广截力调整系数:
0、50。
（二）、小横杆得计算:
小横杆按照简支梁进行强度与挠度计算,小横杆在大横杆得上面。
按照小横杆上面得脚手板与活荷载作为均布荷载计算小横杆得最大弯矩与变形。
1、均布荷载值计算
小横杆得自重标准值:
P1=0、038kN/m;
脚手板得荷载标准值:
P2=0、350×1、500/3=0、175kN/m;
活荷载标准值:
Q=2、000×1、500/3=1、000kN/m;
荷载得计算值:
q=1、2×0、038+1、2×0、175+1、4×1、000=1、656kN/m;
小横杆计算简图
2、强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下得弯矩,
计算公式如下:
最大弯矩Mqmax=1、656×0、7502/8=0、116kN、m;
最大应力计算值σ=Mqmax/W=22、922N/mm2;
小横杆得最大弯曲应力σ=22、922N/mm2小于小横杆得抗压强度设计值[f]=205、0N/mm2,满足要求！
3、挠度计算:
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下得挠度
荷载标准值q=0、038+0、175+1、000=1、213kN/m;
最大挠度V=5、0×1、213×750、04/（384×2、060×105×121900、0）=0、199mm;
小横杆得最大挠度0、199mm小于小横杆得最大容许挠度750、0/150=5、000与10mm,满足要求！
（三）、大横杆得计算:
大横杆按照三跨连续梁进行强度与挠度计算,小横杆在大横杆得上面。
1、荷载值计算
小横杆得自重标准值:
P1=0、038×0、750=0、029kN;
脚手板得荷载标准值:
P2=0、350×0、750×1、500/3=0、131kN;
活荷载标准值:
Q=2、000×0、750×1、500/3=0、750kN;
荷载得设计值:
P=（1、2×0、029+1、2×0、131+1、4×0、750）/2=0、621kN;
大横杆计算简图
2、强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载得设计值最不利分配得弯矩与。
均布荷载最大弯矩计算:
M1max=0、08×0、038×1、500×1、5002=0、010kN、m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算:
M2max=0、267×0、621×1、500=0、249kN、m;
M=M1max+M2max=0、010+0、249=0、259kN、m
最大应力计算值σ=0、259×106/5080、0=51、002N/mm2;
大横杆得最大应力计算值σ=51、002N/mm2小于大横杆得抗压强度设计值[f]=205、0N/mm2,满足要求！
3、挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载得设计值最不利分配得挠度与,单位:
mm
均布荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起得最大挠度:
Vmax=0、677×0、038×1500、04/（100×2、060×105×121900、0）=0、052mm;
集中荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载标准值最不利分配引起得最大挠度:
小横杆传递荷载P=（0、029+0、131+0、750）/2=0、455kN
V=1、883×0、455×1500、03/（100×2、060×105×121900、0）=1、152mm;
最大挠度与:
V=Vmax+Vpmax=0、052+1、152=1、204mm;
大横杆得最大挠度1、204mm小于大横杆得最大容许挠度1500、0/150=10、0与10mm,满足要求！
（四）、扣件抗滑力得计算:
按规范表5、1、7,直角、旋转单扣件承载力取值为8、00kN,按照扣件抗滑承载力系数0、80,该工程实际得旋转单扣件承载力取值为6、40kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件得抗滑承载力按照下式计算（规范5、2、5）:
R≤Rc
其中Rc扣件抗滑承载力设计值,取6、40kN;
R纵向或横向水平杆传给立杆得竖向作用力设计值;
小横杆得自重标准值:
P1=0、038×0、750×2/2=0、029kN;
大横杆得自重标准值:
P2=0、038×1、500=0、058kN;
脚手板得自重标准值:
P3=0、350×0、750×1、500/2=0、197kN;
活荷载标准值:
Q=2、000×0、750×1、500/2=1、125kN;
荷载得设计值:
R=1、2×（0、0290、058+0、197）+1、4×1、125=1、915kN;
R<6、40kN,单扣件抗滑承载力得设计计算满足要求!
（五）、脚手架立杆荷载计算:
作用于脚手架得荷载包括静荷载、活荷载与风荷载。
静荷载标准值包括以下内容:
（1）每米立杆承受得结构自重标准值（kN）,为0、1297
NG1=[0、1297+（0、75×2/2+1、50×2）×0、038/1、70]×47、30=10、141;
（2）脚手板得自重标准值（kN/m2）;采用竹串片脚手板,标准值为0、35
NG2=0、350×4×1、500×（0、750+0、3）/2=1、103kN;
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）;采用栏杆、竹串片脚手板挡板,标准值为0、14
NG3=0、140×4×1、500/2=0、420kN;
（4）吊挂得安全设施荷载,包括安全网（kN/m2）;0、005
NG4=0、005×1、500×47、300=0、355kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=12、019kN;
活荷载为施工荷载标准值产生得轴向力总与,内、外立杆按一纵距内施工荷载总与得1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值
NQ=2、000×0、750×1、500×2/2=2、250kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
其中Wo基本风压（kN/m2）,按照《建筑结构荷载规范》（GB500092001）得规定采用:
Wo=0、400kN/m2;
Uz风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》（GB500092001）得规定采用:
Uz=1、250;
Us风荷载体型系数:
取值为0、091;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0、7×0、400×1、250×0、091=0、032kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆得轴向压力设计值计算公式
N=1、2NG+1、4NQ=1、2×12、019+1、4×2、250=17、572kN;
考虑风荷载时,立杆得轴向压力设计值为
N=1、2NG+0、85×1、4NQ=1、2×12、019+0、85×1、4×2、250=17、100kN;
风荷载设计值产生得立杆段弯矩MW为
Mw=0、85×1、4WkLah2/10=0、850×1、4×0、032×1、500×
1、7002/10=0、016kN、m;
（六）、立杆得稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆得稳定性计算公式为:
立杆得轴向压力设计值:
N=17、572kN;
计算立杆得截面回转半径:
i=1、58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5、3、3得:
k=1、155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5、3、3得:
μ=1、500;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=2、945m;
长细比Lo/i=186、000;
轴心受压立杆得稳定系数φ,由长细比lo/i得计算结果查表得到:
φ=0、207;
立杆净截面面积:
A=4、89cm2;
立杆净截面模量（抵抗矩）:
W=5、08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205、000N/mm2;
σ=17572、000/（0、207×489、000）=173、601N/mm2;
立杆稳定性计算σ=173、601N/mm2小于立杆得抗压强度设计值[f]=205、000N/mm2,满足要求！
考虑风荷载时,立杆得稳定性计算公式
立杆得轴心压力设计值:
N=17、100kN;
计算立杆得截面回转半径:
i=1、58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5、3、3得:
k=1、155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5、3、3得:
μ=1、500;
计算长度,由公式l0=kuh确定:
l0=2、945m;
长细比:
L0/i=186、000;
轴心受压立杆得稳定系数φ,由长细比lo/i得结果查表得到:
φ=0、207
立杆净截面面积:
A=4、89cm2;
立杆净截面模量（抵抗矩）:
W=5、08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205、000N/mm2;
σ=17099、878/（0、207×489、000）+16430、300/5080、000=172、167N/mm2;
立杆稳定性计算σ=172、167N/mm2小于立杆得抗压强度设计值[f]=205、000N/mm2,满足要求！
（七）、最大搭设高度得计算:
按《规范》5、3、6条不考虑风荷载时,采用单立管得敞开式、全封闭与半封闭得脚手架可搭设高度按照下式计算:
构配件自重标准值产生得轴向力NG2K（kN）计算公式为:
NG2K=NG2+NG3+NG4=1、877kN;
活荷载标准值:
NQ=2、250kN;
每米立杆承受得结构自重标准值:
Gk=0、130kN/m;
Hs=[0、207×4、890×104×205、000×103（1、2×1、877
+1、4×2、250）]/（1、2×0、130）=98、612m;
按《规范》5、3、7条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H]=98、612/（1+0、001×98、612）=89、761m;
[H]=89、761与50比较取较小值。
得到,脚手架搭设高度限值[H]=50、000m,满足要求！
按《规范》5、3、6条考虑风荷载时,采用单立管得敞开式、全封闭与半封闭得脚手架可搭设高度按照下式计算:
构配件自重标准值产生得轴向力NG2K（kN）计算公式为:
NG2K=NG2+NG3+NG4=1、877kN;
活荷载标准值:
NQ=2、250kN;
每米立杆承受得结构自重标准值:
Gk=0、130kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生得弯矩:
Mwk=Mw/（1、4×0、85）=0、016/（1、4×0、85）=0、014kN、m;
Hs=（0、207×4、890×104×205、000×103（1、2×1、877+0、85×1、4×（2、250+0、207×4、890×0、014/5、080）））/（1、2×0、130）=99、545m;
按《规范》5、3、7条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H]=99、545/（1+0、001×99、545）=90、533m;
[H]=90、533与50比较取较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=50、000m,满足要求！
（八）、立杆得地基承载力计算:
立杆基础底面得平均压力应满足下式得要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×kc=80、000kpa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=160、000kpa;
脚手架地基承载力调整系数:
kc=0、500;
立杆基础底面得平均压力:
p=N/A=68、400kpa;
其中,上部结构传至基础顶面得轴向力设计值:
N=17、100kN;
基础底面面积:
A=0、250m2。
p=68、400≤fg=80、000kpa。
地基承载力满足要求！
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