扣件式脚手架计算书五层.docx
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扣件式脚手架计算书五层
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、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
4、《建筑地基基础设计规范》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
Φ48×2.8
脚手架架体高度H（m）
26.9
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）
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）
0.3
双立杆计算方法
按双立杆受力设计
双立杆计算高度（m）
6
双立杆受力不均匀系数KS
0.6
二、荷载设计
脚手架设计类型
结构脚手架
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
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
3步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.114，0.136
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
地区
江苏徐州市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.25
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、双立杆稳定性）
0.81，0.81，0.65
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆、双立杆稳定性）
0.254，0.254，0.204
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
4
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
101900
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4250
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.031+Gkjb×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.031+0.3×1.5/（4+1））+1.4×3×1.5/（4+1）=1.405kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.031+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.031+0.3×1.5/（4+1））+3×1.5/（4+1）=1.021kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[1.405×0.92/8，1.405×0.152/2]=0.142kN·m
σ=Mmax/W=0.142×106/4250=33.483N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.021×9004/（384×206000×101900），1.021×1504/（8×206000×101900）]=0.416mm
νmax＝0.416mm≤[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）=1.405×（0.9+0.15）2/（2×0.9）=0.861kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=1.021×（0.9+0.15）2/（2×0.9）=0.625kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=0.861kN
q=1.2×0.031=0.037kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.625kN
q'=0.031kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.628×106/4250=147.822N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝3.422mm≤[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=3.918kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
双扣件
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=0.861kN≤Rc=0.85×12=10.2kN
纵向水平杆：
Rmax=3.918kN≤Rc=0.85×12=10.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
26.9
双立杆计算高度（m）
6
脚手架钢管类型
Φ48×2.8
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.114，0.136
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/2×0.031/h）×（H-H1）=（0.136+（0.9+0.15）×4/2×0.031/1.8）×（26.9-6）=3.603kN
单内立杆：
NG1k=（gk+（lb+a1）×n/2×0.031/h）×（H-H1）=（0.114+（0.9+0.15）×4/2×0.031/1.8）×（26.9-6）=3.143kN
双外立杆：
NGS1k=（gk+0.031+（lb+a1）×n/2×0.031/h）×H1=（0.136+0.031+（0.9+0.15）×4/2×0.031/1.8）×6=1.222kN
双内立杆：
NGS1k=（gk+0.031+（lb+a1）×n/2×0.031/h）×H1=（0.114+0.031+（0.9+0.15）×4/2×0.031/1.8）×6=1.09kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（（H-H1）/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/1/2=（（26.9-6）/1.8+1）×1.5×（0.9+0.15）×0.3×1/1/2=2.979kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=2.979kN
双外立杆：
NGS2k1=H1/h×la×（lb+a1）×Gkjb×1/1/2=6/1.8×1.5×（0.9+0.15）×0.3×1/1/2=0.787kN
1/1表示脚手板1步1设
双内立杆：
NGS2k1=0.787kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（（H-H1）/h+1）×la×Gkdb×1/3=（（26.9-6）/1.8+1）×1.5×0.17×1/3=1.072kN
1/3表示挡脚板3步1设
双外立杆：
NGS2k2=H1/h×la×Gkdb×1/3=6/1.8×1.5×0.17×1/3=0.283kN
1/3表示挡脚板3步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×（H-H1）=0.01×1.5×（26.9-6）=0.314kN
双外立杆：
NGS2k3=Gkmw×la×H1=0.01×1.5×6=0.09kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.979+1.072+0.314=4.365kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=2.979kN
双外立杆：
NGS2k=NGS2k1+NGS2k2+NGS2k3=0.787+0.283+0.09=1.161kN
双内立杆：
NGS2k=NGS2k1=0.787kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.5×（0.9+0.15）×（1×3）/2=2.363kN
内立杆：
NQ1k=2.363kN
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×（3.603+4.365）+0.9×1.4×2.363=12.538kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（3.143+2.979）+0.9×1.4×2.363=10.324kN
双外立杆：
Ns=1.2×（NGS1k+NGS2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（1.222+1.161）+0.9×1.4×2.363=5.836kN
双内立杆：
Ns=1.2×（NGS1k+NGS2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（1.09+0.787）+0.9×1.4×2.363=5.229kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
26.9
双立杆计算高度（m）
6
双立杆受力不均匀系数KS
0.6
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4250
立杆截面回转半径i（mm）
16
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
398
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=2.7×103/16=168.75≤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=3.119×103/16=194.906
查《规范》表A得，φ=0.191
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×（3.603+4.365）+1.4×2.363）=12.869kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N=1.2×（1.222+1.161）+12.869=15.728kN
σ=N/（φA）=12869.075/（0.191×398）=169.29N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
σ=KSNS/（φA）=0.6×15727.995/（0.191×398）=124.139N/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×（3.603+4.365）+0.9×1.4×2.363）=12.538kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N=1.2×（1.222+1.161）+12.538=15.397kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.254×1.5×1.82/10=0.156kN·m
σ=[N/（φA）+Mw/W]=[12538.325/（0.191×398）+155539.44/4250]=201.536N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
Mws=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.204×1.5×1.82/10=0.125kN·m
σ=KS（NS/（φA）+Mw/W）=0.6×（15397.245/（0.191×398）+124921.44/4250）=139.164N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、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
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
Φ48×2.4
连墙件截面面积Ac（mm2）
344
连墙件截面回转半径i（mm）
16.1
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×3×la=1.4×0.254×2×1.8×3×1.5=5.761kN
长细比λ=l0/i=600/16.1=37.267，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
（Nlw+N0）/（φAc）=（5.761+3）×103/（0.896×344）=28.424N/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=5.761+3=8.761kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求！
九、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）
150
地基承载力调整系数mf
1
垫板底面积A（m2）
0.25
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝15.728/（1×0.25）＝62.912kPa≤γufg＝1.254×150=188.1kPa
满足要求！
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