扣件式钢管脚手架计算书.docx
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扣件式钢管脚手架计算书
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》JGJ130-2011
2、《建筑结构荷载规》GB50009-2012
3、《钢结构设计规》GB50017-2003
4、《建筑地基基础设计规》GB50007-2011
一、脚手架参数
卸荷设置
无
脚手架搭设排数
双排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48×3.5
脚手架架体高度H（m）
48
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）
1
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
立杆离建筑物距离a（m）
0.2
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手架设计类型
装修脚手架
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
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
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
横向斜撑布置方式
5跨1设
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
市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
风荷载体型系数μs
1
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
0.81，0.81
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.243，0.243
计算简图：
立面图
侧面图
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
0
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×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.038+0.3×1.5/（0+1））+1.4×2×1.5/（0+1）=4.786kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.038+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.038+0.3×1.5/（0+1））+2×1.5/（0+1）=3.488kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[4.786×12/8，4.786×0.152/2]=0.598kN·m
σ=Mmax/W=0.598×106/5080=117.768N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×3.488×10004/（384×206000×121900），3.488×1504/（8×206000×121900）]=1.809mm
νmax＝1.809mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[1000/150，10]＝6.667mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q（lb+a1）2/（2lb）=4.786×（1+0.15）2/（2×1）=3.165kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=3.488×（1+0.15）2/（2×1）=2.307kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=3.165kN
q=1.2×0.038=0.046kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=2.307kN
q'=0.038kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.01×106/5080=2.037N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝0.053mm≤[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=0.076kN
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：
横向水平杆：
Rmax=3.165kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
纵向水平杆：
Rmax=0.076kN
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
Φ48×3.5
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+（lb+a1）×n/2×0.038/h）×H=（0.129+（1+0.15）×0/2×0.038/1.8）×48=6.192kN
单立杆：
NG1k=6.192kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/2/2=（48/1.8+1）×1.5×（1+0.15）×0.3×1/2/2=3.579kN
1/2表示脚手板2步1设
单立杆：
NG2k1=3.579kN
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）×1.5×0.17×1/2=3.528kN
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
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.579+3.528+0.72=7.827kN
单立杆：
NG2k=NG2k1=3.579kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（nzj×Gkzj）/2=1.5×（1+0.15）×（1×2）/2=1.725kN
立杆：
NQ1k=1.725kN
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×（6.192+7.827）+0.9×1.4×1.725=18.996kN
单立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（6.192+3.579）+0.9×1.4×1.725=13.899kN
七、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）
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=2.7×103/15.8=170.886≤210
满足要求！
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=3.119m
长细比λ=l0/i=3.119×103/15.8=197.373
查《规》表A得，φ=0.186
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）+1.4NQ1k=1.2×（6.192+7.827）+1.4×1.725=19.238kN
σ=N/（φA）=19237.65/（0.186×489）=211.51N/mm2>[f]=205N/mm2
不满足要求，减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（6.192+7.827）+0.9×1.4×1.725=18.996kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.243×1.5×1.82/10=0.149kN·m
σ=[N/（φA）+Mw/W]=[18996.15/（0.186×489）+148803.48/5080]=238.146N/mm2>[f]=205N/mm2
不满足要求，减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
八、脚手架架体高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=（φAf-（1.2NG2k+1.4NQ1k））/（1.2gk）=（0.186×489×205×10-3-（1.2×7.827+1.4×1.725））/（1.2×0.129）=44.175m
组合风荷载作用
Hs2=（φAf-（1.2NG2k+0.9×1.4×NQ1k+MwφA/W））/（1.2gk）=（0.186×489×205×10-3-（1.2×7.827+0.9×1.4×1.725+0.149×1000×0.186×489/5080））/（1.2×0.129）=28.525m
Hs=28.525m≤H=48m
不满足要求，减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
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
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
Φ48.3×3.6
连墙件截面面积Ac（mm2）
506
连墙件截面回转半径i（mm）
15.9
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×2×la=1.4×0.243×2×1.8×2×1.5=3.674kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规》表A.0.6得，φ=0.896
（Nlw+N0）/（φAc）=（3.674+3）×103/（0.896×506）=14.721N/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=3.674+3=6.674kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求！
结论和建议：
1.立杆稳定性验算，不满足要求，减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
2.立杆稳定性验算，不满足要求，减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
3.脚手架架体高度验算，不满足要求，减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
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