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》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架，装修脚手架
脚手板设计荷载（kN/m2）
3，2
同时施工作业层数
1，1
卸荷设置
无
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架架体高度H（m）
26
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
200
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）
0.9
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）
0.5
双立杆计算方法
按构造要求设计
双立杆计算高度H1（m）
26
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
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
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.14
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
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
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
山西大同市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.35
风荷载体型系数μs
1.254
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1.06，0.796
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.465，0.349
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）
107800
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.033+Gkjb×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.033+0.35×1.2/（2+1））+1.4×3×1.2/（2+1）=1.888kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.033+0.35×1.2/（2+1））+3×1.2/（2+1）=1.373kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[1.888×0.92/8，1.888×0.152/2]=0.191kN·m
σ=Mmax/W=0.191×106/4490=42.574N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.373×9004/（384×206000×107800），1.373×1504/（8×206000×107800）]=0.528mm
νmax＝0.528mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm
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）=1.888×（0.9+0.15）2/（2×0.9）=1.156kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=1.373×（0.9+0.15）2/（2×0.9）=0.841kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.156kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.841kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.375×106/4490=83.629N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝1.272mm≤[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=2.673kN
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=1.156kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
纵向水平杆：
Rmax=2.673kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
26
脚手架钢管类型
Ф48×3
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/2×0.033/h）×H=（0.129+（0.9+0.15）×2/2×0.033/1.8）×26=3.859kN
单内立杆：
NG1k=3.859kN
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=（26/1.8+1）×1.2×（0.9+0.15）×0.35×1/2/2=1.703kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆：
NG2k1=1.703kN
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=（26/1.8+1）×1.2×0.14×1/2=1.297kN
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=0.01×1.2×26=0.312kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.703+1.297+0.312=3.312kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=1.703kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj+nzj×Gkzj）/2=1.2×（0.9+0.15）×（1×3+1×2）/2=3.15kN
内立杆：
NQ1k=3.15kN
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×（3.859+3.312）+0.9×1.4×3.15=12.574kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（3.859+1.703）+0.9×1.4×3.15=10.643kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
26
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
424
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=2.7×103/15.9=169.811≤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=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188
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×（3.859+3.312）+1.4×3.15=13.015kN
σ=N/（φA）=13015.36/（0.188×424）=163.28N/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×（3.859+3.312）+0.9×1.4×3.15=12.574kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.349×1.2×1.82/10=0.171kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=12574.36/（0.188×424）+170970.912/4490=195.826N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、脚手架架体高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=（φAf-（1.2NG2k+1.4NQ1k））×H/（1.2NG1k）=（0.188×424×205×10-3-（1.2×3.312+1.4×3.15））×26/（1.2×3.859）=44.672m
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）=（0.188×424×205×10-3-（1.2×3.312+0.9×1.4×3.15+0.171×1000×0.188×424/4490））×26/（1.2×3.859）=30.106m
Hs=30.106m>H=26m
满足要求！
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
Ф48×3
连墙件截面面积Ac（mm2）
424
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=1.4×0.465×2×1.8×2×1.2=5.625kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
（Nlw+N0）/（φAc）=（5.625+3）×103/（0.896×424）=22.703N/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=5.625+3=8.625kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求！
十、立杆地基承载力验算
地基土类型
砂土
地基承载力特征值fg（kPa）
140
地基承载力调整系数mf
1
垫板底面积A（m2）
0.25
单立杆的轴心压力标准值N=NG1k+NG2k+NQ1k=3.859+3.312+3.15=10.321kN
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝10.321/（1×0.25）＝41.285kPa≤fg＝140kPa
满足要求！
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