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
一、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
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
6、《建筑施工手册》第五版
二、脚手架总参数
架体搭设基本参数
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）
48
水平杆步距h（m）
1.2
立杆纵（跨）距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
1.05
内立杆距建筑距离（m）
0.2
横向水平杆悬挑长度（m）
0.15
纵横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵杆上横杆根数n
2
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接形式
扣件连接
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3
扣件连接的连接种类
双扣件
连墙件与结构墙体连接承载力（kN）
80
连墙件计算长度a（m）
0.2
荷载参数
脚手板类型
竹笆片脚手板
挡脚板的类型
竹串片挡脚板
脚手板铺设层数每隔（x）一设
每2步设置一层
密目安全网自重标准值（kN/m^2）
0.01
实际脚手板铺设层数
3
装修脚手架施工层数
1
结构脚手架施工层数
1
横向斜撑每隔（x）跨设置
5
架体顶部风压高度变化系数
1
架体底部风压高度变化系数
1
风荷载体型系数
1.275
脚手架搭设地区
上海（省）上海（市）
脚手板自重标准值（kN/m^2）
0.1
地基参数
基础类型
地基
地基承载力特征值fak（kPa）
140
垫板底面积A（m2）
0.25
地基土类型
岩石
（图1）落地式脚手架立面图
（图2）落地式脚手架剖面图
三、横向水平杆验算
横向水平杆内力及挠度按简支梁验算，支座反力按有悬挑的简支梁计算。
承载能力极限状态
q=1.2×（g+gK1×la/（n+1））+1.4×QK×la/（n+1）=1.2×（0.033+0.1×1.5/（2+1））+1.4×3×1.5/（2+1）=2.2kN/m
正常使用极限状态
qK=g+gK1×la/（n+1）+QK×la/（n+1）=0.033+0.1×1.5/（2+1）+3×1.5/（2+1）=1.583kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
（图3）承载能力极限状态受力简图
（图4）弯矩图
Mmax=0.291kN·m
σ=Mmax/W=0.291×106/4490=64.796N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求
2、挠度验算
计算简图如下：
（图5）正常使用极限状态受力简图
（图6）挠度图
νmax=1.073mm≤[ν]＝min[lb/150，10]=7mm
满足要求
3、支座反力计算
承载能力极限状态
V=1.509kN
正常使用极限状态
VK=1.086kN
四、纵向水平杆验算
根据规范要求，纵向水平杆按三跨连续梁计算，且选择最不利的活荷载布置。
由上节可知F=V,FK=VK
q=1.2×0.033=0.04kN/m
qK=g=0.033kN/m
1、抗弯验算
Fqk=0.5QKLa/（n+1）lb（1+a1/lb）2=0.5×3×1.5/（2+1）×1.05×（1+0.15/1.05）2=1.029kN/m
Fq=1.4⨯0.5QKLa/（n+1）lb（1+a1/lb）2=1.4×0.5×3×1.5/（2+1）×1.05×（1+0.15/1.05）2=1.44kN/m
简图如下：
（图7）承载能力极限状态受力简图
（图8）弯矩图
Mmax=0.708kN·m
σ=Mmax/W=0.708×106/4490=157.774N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求
2、挠度验算
（图9）正常使用极限状态受力简图
（图10）挠度图
νmax＝4.482mm≤[ν]＝min[la/150，10]=10mm
满足要求
3、支座反力计算
承载能力极限状态：
Vmax=5.378kN·m
五、扣件抗滑承载力验算
扣件抗滑承载力验算：
R=Vmax=5.378kN≤Rc=8kN
满足要求
六、立杆稳定验算
脚手板理论铺设层数
y=min{H/[（x+1）h],y∈Z}=14
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
NG1K=Hgk+y（lb+a1）ng/2+0.0146n/2=48×0.167+14×（1.05+0.15）×2×0.033/2+0.0146×2/2=8.59kN
2、构配件自重标准值NG2k1
Z=min（y,m）=3
NG2K=Z（Lb+a1）lagk1/2+zgk2la+laHgk3=3×（1.05+0.15）×1.5×0.1/2+3×0.17×1.5+1.5×48×0.01=1.755kN
3、施工活荷载标准值
∑NQK=（njgQkj+nzxQkx）（lb+a1）la/2=（1×3+1×2）×（1.05+0.15）×1.5/2=4.5kN
4、
风荷载标准值：
ωk=μzμsω0=1×1.275×0.4=0.51kN/m2
风荷载产生的弯矩标准值：
Mwk=ωklah2/10=0.51×1.5×1.22/10=0.11kN·m
风荷载产生的弯矩设计值：
Mw=0.9⨯1.4Mwk=0.9×1.4×0.11=0.139kN·m
立杆荷载组合：
不组合风荷载：
N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4∑NQK=1.2×（8.59+1.755）+1.4×4.5=18.714kN
组合风荷载：
N=1.2（NG1K+NG2K）+0.9⨯1.4∑NQK=1.2×（8.59+1.755）+0.9×1.4×4.5=18.084kN
长细比验算：
l0=kμh=1.155×1.5×1.2=2.079m
λ=l0/i=2.079×1000/15.9=130.755≤[λ]=210
满足要求
根据λ值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到ϕ=0.392
则立杆稳定的验算式为：
不组合风荷载：
N/ϕA=18.714×1000/（0.392×424）=112.529N/mm2≤f=205N/mm2
满足要求
组合风荷载：
N/ϕA+MW/W=18.084×1000/（0.392×424）+0.139×106/4490=139.654N/mm2≤f=205N/mm2
满足要求
七、允许搭设高度验算
不组合风荷载：
[H]=[ϕAf-（1.2NG2K+1.4∑NQK）]/1.2gk=（0.392×424×205-（1.2×1.755×1000+1.4×4.5×1000））/（1.2×0.167×1000）=128.175m
组合风荷载：
[H]={ϕAf-[1.2NG2K+0.9⨯1.4（∑NQK+Mwk/W）]}/1.2gk=（0.392×424×205-（1.2×1.755×1000+0.9×1.4×（4.5×1000+0.11×106/4490）））/（1.2×0.167×1000）=131.165m
H=48m≤[H]=128.175m
满足要求
八、连墙件承载力验算
计算连墙件的计算长度：
a0=a=0.2×1000=200mm,λ=a0/i=200/15.9=12.579≤[λ]=210
根据λ值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到ϕ=0.967
风荷载作用在一个连墙件处的面积
Aw=2×h×2×la=2×1.2×2×1.5=7.2m2
风荷载标准值：
ωk=μzμsω0=1×1.275×0.4=0.51kN
风荷载产生的连墙件轴向力设计值：
Nlw=1.4ωkAw=1.4×0.51×7.2=5.141kN
连墙件的轴向力设计值：
Nl=Nlw+N0=5.141+3=8.141kN
其中N0由JGJ130-2011第5.2.12条进行取值。
将Nl、ϕ带入下式：
强度：
σ=Nl/Ac=8.141×1000/424=19.2≤0.85f=0.85×205=174.25
稳定：
Nl/ϕA=8.141×1000/（0.967×424）=19.858N/mm2≤0.85f=0.85×205=174.25N/mm2
扣件抗滑移：
Nl=8.141kN≤Rc=12kN
满足要求
九、立杆地基承载力验算
立杆上部结构传至立杆基础顶面的轴向力标准值：
NK=NG1K+NG2K+∑NQK=8.59+1.755+4.5=14.845kN
立杆上部结构传至立杆基础顶面的轴向力设计值：
N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4∑NQK=1.2×（8.59+1.755）+1.4×4.5=18.714kN
底座的验算：
N=8.141kN≤Rb=100kN
地基承载力验算：
按照规范JGJ130-2011第5.5.2条要求，考虑部分地基承载力折减系数（一般0.4），可得
Pk=Nk/Ac=14.845/0.25=59.38kPa≤fg=140kPa
满足要求
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