扣件式脚手架计算书.docx
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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》GB50009-2001
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3.5
脚手架搭设高度H（m）
23
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
40
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.2
立杆横距lb（m）
0.8
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
内立杆离建筑物距离a（m）
0.2
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
1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
1步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.12
横向斜撑布置方式
6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
广东深圳市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.45
风荷载体型系数μs
1.16
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1.68，1.17
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.87，0.61
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
2
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+0.35×1.2/（2+1））+1.4×2×1.2/（2+1）=1.33kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.038+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.038+0.35×1.2/（2+1））+2×1.2/（2+1）=0.98kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[1.33×0.82/8，1.33×0.152/2]=0.11kN·m
σ=Mmax/W=0.11×106/5080=21.01N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×0.98×8004/（384×206000×121900），0.98×1504/（8×206000×121900）]=0.208mm
νmax＝0.208mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.33mm
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）=1.33×（0.8+0.15）2/（2×0.8）=0.75kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=0.98×（0.8+0.15）2/（2×0.8）=0.55kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=0.75kN
q=1.2×0.038=0.046kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.55kN
q'=0.038kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.25×106/5080=48.42N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝0.741mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1200/150，10]＝8mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.76kN
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
1
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：
Rmax=0.75kN≤Rc=1×8=8kN
纵向水平杆：
Rmax=1.76kN≤Rc=1×8=8kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
23
脚手架钢管类型
Ф48×3.5
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.12
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=（0.12+（0.8+0.15）×2/2×0.038/1.8）×23=3.23kN
单内立杆：
NG1k=3.23kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/1/2=（23/1.8+1）×1.2×（0.8+0.15）×0.35×1/1/2=2.75kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=2.75kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/1=（23/1.8+1）×1.2×0.17×1/1=2.81kN
1/1表示挡脚板1步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.2×23=0.28kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.75+2.81+0.28=5.84kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=2.75kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（nzj×Gkzj）/2=1.2×（0.8+0.15）×（1×2）/2=1.14kN
内立杆：
NQ1k=1.14kN
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×（3.23+5.84）+0.9×1.4×1.14=12.31kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（3.23+2.75）+0.9×1.4×1.14=8.61kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
23
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
两步三跨
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=170.89≤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=3.12m
长细比λ=l0/i=3.12×103/15.8=197.37
查《规范》表A得，φ=0.186
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）+1.4NQ1k=1.2×（3.23+5.84）+1.4×1.14=12.47kN
σ=N/（φA）=12469.76/（0.186×489）=137.1N/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）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（3.23+5.84）+0.9×1.4×1.14=12.31kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.61×1.2×1.82/10=0.3kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=12310.16/（0.186×489）+298162.49/5080=194.04N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、脚手架搭设高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=（φAf-（1.2NG2k+1.4NQ1k））×H/（1.2NG1k）=（0.186×489×205×10-3-（1.2×5.84+1.4×1.14））×23/（1.2×3.23）=59.69m
组合风荷载作用
Hs2=（φAf-（1.2NG2k+0.9×1.4×（NQ1k+MwkφA/W）））×H/（1.2NG1k）=（φAf-（1.2NG2k+0.9×1.4×NQ1k+MwφA/W））×H/（1.2NG1k）=（0.186×489×205×10-3-（1.2×5.84+0.9×1.4×1.14+0.3×1000×0.186×489/5080））×23/（1.2×3.23）=28.92m
Hs=28.92m>H=23m
满足要求！
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
膨胀螺栓
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）
300
连墙件截面面积Ac（mm2）
450
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
螺栓直径d（mm）
12
螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
170
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度τb（N/mm2）
1.5
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.87×2×1.8×3×1.2=15.87kN
长细比λ=l0/i=300/15.9=18.87，查《规范》表A.0.6得，φ=0.96
（Nlw+N0）/（φAc）=（15.87+3）×103/（0.96×450）=43.9N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
螺栓粘结力锚固强度计算
螺栓锚固深度:
h≥（Nlw+N0）/（πd[τb]）=（15.87+3）×103/（3.14×12×1.5）=333.63mm
σ=（Nlw+N0）/（π×d2/4）=（15.87+3）×103/（3.14×122/4）=166.81N/mm2≤ft=170N/mm2
满足要求！
混凝土局部承压计算如下
混凝土的局部挤压强度设计值：
fcc=0.95fc
（Nlw+N0）≤（b2-πd2/4）fcc
注：
锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×12=60mm
fc为混凝土轴心抗压强度设计值
十、立杆地基承载力验算
地基土类型
粘性土
地基承载力特征值fg（kPa）
140
地基承载力调整系数mf
0.4
垫板底面积A（m2）
0.25
单立杆的轴心压力标准值N=（NG1k+NG2k）+NQ1k=（3.23+5.84）+1.14=10.2kN
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝10.2/（0.4×0.25）＝102.01kPa≤fg＝140kPa
满足要求！
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