25米扣件式脚手架计算书.docx
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25米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
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48.×3
脚手架搭设高度H（m）
25
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
243
立杆步距h（m）
1.5
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
0.9
内立杆离建筑物距离a（m）
0.3
双立杆计算方法
按构造要求设计
双立杆计算高度H1（m）
10
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
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
北京北京
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
1.25
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1.2，0.9
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.45，0.34
计算简图：
立面图
侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
0
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
127100
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.04+0.35×0.9/2）+1.4×2×0.9/2=1.5kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.04+0.35×0.9/2）+2×0.9/2=1.1kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.5×1.52=0.34kN·m
σ=Mmax/W=0.34×106/5260=64.02N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×1.1×15004/（100×206000×127100）=1.436mm
νmax＝1.436mm≤[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=1.1qla=1.1×1.5×1.5=2.47kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.1×1.5=1.81kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.47kN
q=1.2×0.04=0.048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.81kN
q'=0.04kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.01×106/5260=0.96N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝0.013mm≤[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=0.02kN
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：
纵向水平杆：
Rmax=2.47kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
横向水平杆：
Rmax=0.02kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
25
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
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+la×n/2×0.04/h）×H=（0.129+1.5×0/2×0.04/1.5）×25=3.22kN
单内立杆：
NG1k=3.22kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/2=（25/1.5+1）×1.5×0.9×0.35×1/2/2=2.09kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆：
NG2k1=2.09kN
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=（25/1.5+1）×1.5×0.17×1/2=2.25kN
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=0.01×1.5×25=0.38kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.09+2.25+0.38=4.71kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=2.09kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（nzj×Gkzj）/2=1.5×0.9×（1×2）/2=1.35kN
内立杆：
NQ1k=1.35kN
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×（3.22+4.71）+0.9×1.4×1.35=11.23kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（3.22+2.09）+0.9×1.4×1.35=8.08kN
七、钢丝绳卸荷计算
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T（kN）
15.19
钢丝绳绳夹数量[n]
5
吊环设置
共用
卸荷系数Kf
0.8
上部增加荷载高度（m）
6
脚手架卸荷次数N
1
第N次卸荷
卸荷点位置高度hx（m）
卸荷点净高hj（m）
钢丝绳上下吊点的竖向距离ls（m）
上吊点距内立杆下吊点的水平距离HS（mm）
上吊点距外立杆下吊点的水平距离HS（mm）
卸荷点水平间距HL（m）
1
7
18
3
200
1100
3
钢丝绳卸荷
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法（共用）
第1次卸荷验算
α1=arctan（ls/Hs）=arctan（3000/200）=86.19°
α2=arctan（ls/Hs）=arctan（3000/1100）=69.86°
钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5
P1=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×8.08×18/25×3/1.5=13.95kN
P2=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×11.23×18/25×3/1.5=19.4kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=13.95/sin86.19°=13.99kN
T2=P2/sinα2=19.4/sin69.86°=20.67kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=20.67kN
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×20.67/（2×15.19）=2个≤[n]=5个
满足要求！
Pg=k×[Fg]/α=9×20.67/0.85=218.81kN
钢丝绳最小直径dmin=（Pg/0.5）1/2=（218.81/0.5）1/2=20.92mm
吊环最小直径dmin=（4A/π）1/2=（4×[Fg]/（[f]π））1/2=4×20.67×103/（65π））1/2=21mm
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
第1次卸荷钢丝绳最小直径20.92mm，必须拉紧至20.67kN，吊环最小直径为21mm。
八、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
25
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
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）
506
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=1×1.5×1.5=2.25m
长细比λ=l0/i=2.25×103/15.9=141.51≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.5=2.6m
长细比λ=l0/i=2.6×103/15.9=163.44
查《规范》表A得，φ=0.265
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）+1.4×NQ1k）×（hx1+（1-Kf）×（Hx顶-hx1）+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（3.22+4.71）+1.4×1.35）×（7+（1-0.8）×（7-7）+max[6，（1-0.8）×18]）/25=5.94kN
σ=N/（φA）=5936.97/（0.265×506）=44.28N/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）+0.9×1.4×NQ1k）×（hx1+（1-Kf）×（Hx顶-hx1）+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（3.22+4.71）+0.9×1.4×1.35）×（7+（1-0.8）×（7-7）+max[6，（1-0.8）×18]）/25=5.84kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.34×1.5×1.52/10=0.14kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=5838.69/（0.265×506）+144621.06/5260=71.04N/mm2≤[f]=205N/mm2
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
连墙件截面面积Ac（mm2）
489
连墙件截面回转半径i（mm）
158
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=1.4×0.45×2×1.5×2×1.5=5.7kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.8，查《规范》表A.0.6得，φ=0.99
（Nlw+N0）/（φAc）=（5.7+3）×103/（0.99×489）=17.93N/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=5.7+3=8.7kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求！
十、立杆地基承载力验算
地基土类型
碎石土
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）×（hx1+（1-Kf）×（Hx顶-hx1）+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（（3.22+4.71）+1.35）×（7+（1-0.8）×（7-7）+max[6，（1-0.8）×18]）/25=4.83kN
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝4.83/（1×0.25）＝19.32kPa≤fg＝140kPa
满足要求！
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