扣件式钢管脚手架设计计算书.docx

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扣件式钢管脚手架设计计算书

扣件式钢管脚手架设计计算书

本工程建筑装修结构用扣件式双排脚手架，ΣQK2，建筑物层高二层，三、四、五、六层为，脚手架搭设高度1，W02，地面粗糙度为B类，脚手架背靠建筑物为砖混，木脚手板，Q235、Φ48×2，网目2400目/100cm22。

一、槽钢作扣件式钢管脚手架支撑计算

1、脚手架荷载计算

（1）、线荷载计算

结构荷载标准值3×

木脚手架0.35×

剪刀撑L=1.52+1.52=M

×2

×××2）××1.3+10×4

1.8

=340N/m2

高度按五层荷载计算，3.3××4+=16.1M

340×16.1×1.2=6.57KN

钢管脚手架自重300×16.13KN

荷载轴向计算求q：

（2）、抗弯强度计算

按集中荷载计算

×15.425×

×106

Q=—=———————=

×1000

（3）、按挠度计算

5qL45×1×14

W=——=———————=

384E1384××100000××1000

[120<3mm

满足要求

根据以上计算，故先取槽钢[12满足要求

螺栓选取M20=38200×1.4=21595N

钢丝绳选取6×19×11（绳直径）=61.3KN>21595N故满足要求。

二、脚手架设计计算书计算：

1、试确定脚手架的搭设尺寸，搭设尺寸尽量与开间、层高尺寸配合。

选择其h=1.5M，La=1.5M，Lb=1.05M，a1=0.3M，施工层上横向水平杆间距0.75m。

二、横向水平杆计算，按受均布荷载的简支梁计算。

（1）、线荷载计算：

标准值：

qk=（Qk+Qp）·横向水平杆间距

=（3+0.35）×

×××3×

（2）、抗弯强度计算：

（采用q）

11

M=—qtb2=—×3.42×2

88

×106×106

S=—=———————=———————

3×103mm3

=122N/mm2

W为钢管的截面抵抗矩,查规范P50页附录B表B

（3）、挠度计算：

（采用qk）（不考虑悬挑部分，因如考虑，相反会减小了最大挠度，这样安全系数更大。

）

5qktb4　　5××（1.2）4

V=———=————————————

384EI384××105××104

1200

=2.67mm<[V]=———=8mm

150

E为钢材的强度模量（弹性模量）,查规范P13页表得

I为钢管的惯性矩,查规范P50页附录B表B得

1200mm

[V]=l/150=—————=8mm

150mm

由于受弯构件的挠度V<[V]，同时小于绝对挠度值10mm，达到了双控的目的，安全系数更大。

3、纵向水平杆的计算

（1）、荷载计算：

①作用于纵向水平杆的集中荷载的标准值：

1a1

FK=—qKtb（1+—）2=—××1.2（1+——）2

②作用于纵向水平杆的集中荷载的设计值：

1a1

F=—qtb（1+——）2=—××1.2（1+——）2

2tb

（2）、抗震强度计算：

先计算最大弯矩:

Mmax××

根据抗弯强度的计算公式：

×106

S=——=———————=167N/mm2

×103mm3

则纵向水平杆的抗弯强度经验算达到安全要求。

（3）、扣件的抗滑移承载力计算：

×

=6.99KN<[R]=8KN

[R]为直角扣件，旋转扣件的抗滑承载力设计值，查规范P14页表5.1.7得。

（4）、挠度计算：

ktA3××103××103）3

V=—————=——————————————

100EI100××105××104

1500

=3.59mm

150

同时小于受变扣件的绝对挠度值10mm。

通过计算纵向水平杆算定，达到安全要求。

4、立杆稳定计算：

（1）、确定立杆的计算部位：

因本例以相同的步距（h），立杆纵距（ta）、立杆横距（tb）和连墙件在置（均为三步四跨）搭设脚手架，立杆的不利部位最可能在底部。

（2）、立杆轴力及弯矩计算：

1）轴力计算：

—1

N=1.2（NG1K+NG2KΣNQK

先计算NG1K（为脚手架结构自重标准值产生的轴向力）。

查规范P48页得钢管每米立杆承受的结构自重标准值qk为0.124g，则NG1K=Hqk×

后计算NG2K（构配件自重标准值产生的轴向力）

NG2K=脚手板+栏杆、挡脚板+安全网

①脚手板：

查规范P102

则在计算长度1.5m范围内（立杆每边0.75m）的脚手板的面积为（tb+a1）×

则脚手板自重标准值产生的轴向力为

0.3（tb+a1）××0.5=0.3（1.2+0.3）××0.5=

②

则栏杆、挡脚板自重标准值产生的轴向力为：

×

③2

则安全网自重标准值产生的轴向力为：

2××

那么NG2K

再计算：

ΣNQK为施工荷载（人员、器具、材料的自重），由于已知总荷载ΣQK=5KN/m2

则：

施工总荷载在计算长度1.5m范围内的轴向力为：

1

ΣNQK=（tb+a1）×ta.—.ΣQK

2

1

=（1.2+0.3）××—×5（施工荷载为内、外立杆平均分担）

2

则：

N=1.2（NG1K+NG2KΣNQK

×

组合风荷载时：

按式5.3.2-2计算：

N=1.2（NG1K+NG2K×ΣNQK

×××

2）弯矩计算（MW）

作用于脚手架上面的水平风荷载标准值：

WK=0.7us.uz.ω

Ø

而Ø=Ø架+Ø网

Ø架查规范P49页表A3得Ø

10×10cm的透风面积2400×

Ø网=1-——————————=1-—————

10×10cm的迎风面积面10×10×103

∴Ø

uz：

风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定采用，由于地面粗糙度为B类，取uz=0.8（脚手架高度15m，uz=1.42）

W0为已知为W02（风压）

则WK××××2

×ktah2

根据：

MW×WK=————————

10

（已知）规范P17页（5.3.4）

××××2

=——————————————

10

（3）计算长细比及ф

1）容许长细比计算：

t0Kuh

λ=—λ=———

II

K为计算长度附加系数，规范要求取1

××180

则λ=—————————=236.8<[λ]=210

1.58

（查规范P14页，表5.1.9）p0××180

查规范P51页附录C表C，得立杆系数φ

（4）、验算立杆的：

×103

不组合风荷时：

——=————=252N/mm2

φ×489

（A查规范P50页，附录B表B为489mm2）

组合风荷时：

×106

——+——=——————+—————=303N/mm2≈205N/mm2

Φa+W0.130××103

虽然大于钢材的强度设计值f=205N/mm2，但只要在误差5%范围内，均视为安全。

5、连墙件的计算：

（1）、计算连墙件所随的水平力及扣件连接的抗滑承载力计算：

Nl=Nlw+N0（规范P19页5）

由风荷载产生的连墙件的轴间力设计值，应接规范P19页5.4.2公式计算。

Nlw=1.4WK.Aw（由于本工程脚手架高度15m，按规范P27页，表6.4.1取竖向间距2h1，水平间距3t1）

∴×2

t1：

连墙件的水平间距h1：

连墙间的竖向间距

WK2在立杆稳定计算中已经求得。

××

∴Nl=7.54KN+N00的说明，双排架取N0=5KN）

=7.54KN+5KN=12.5KN<2Rc=2×8KN=16KN

（由于连墙杆采用直角扣件与脚手架的内外排立杆连接，连墙件杆与建筑物连接时，在建筑物的内、外墙面各加两个直角扣件扣牢，所以根据规范P14页，表5.1.7，直角扣件的承载力设计值为2倍的Rc，为2×8KN=16KN），故扣件连接抗滑承载力满足要求。

（2）、连墙杆稳定承载计算：

连墙杆采用Φ48×3.5mm钢管时，杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加的短钢管上，因此，连墙杆的计算长度可取脚手架距墙距离，取t0=0.5m=50cm

l00.5×100（变成cm）

根据：

规范P16页λ=—=————————

i1.58cm

=32<[λ]=150

[λ

λ=32，查规范P51页，附录C表C得φ=0.912

×1000（乘1000变为N）

则——=————————————=25N/mm2

φA0.912×489mm2

=205N/mm2（P13页表5.1.6）

（A查规范P50页，附录B表B为A=489mm2）

故连墙杆稳定承载力满足要求。