2扣件式脚手架计算书.docx
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2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
Ф48×3
脚手架搭设高度H（m）
34.8
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
60
立杆步距h（m）
1.75
立杆纵距或跨距la（m）
1.35
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H1（m）
12
双立杆受力不均匀系数KS
0.6
二、荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
5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）
0.17
挡脚板铺设方式
5步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.132
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）
4
地区
湖南长沙市
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
1.25
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆、双立杆稳定性）
1.2，0.9，0.74
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆、双立杆稳定性）
0.53，0.4，0.32
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+0.35×1.35/（2+1））+1.4×4×1.35/（2+1）=2.75kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.033+0.35×1.35/（2+1））+4×1.35/（2+1）=1.99kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.75×0.92/8，2.75×0.152/2]=0.28kN·m
σ=Mmax/W=0.28×106/4490=61.99N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.99×9004/（384×206000×107800），1.99×1504/（8×206000×107800）]=0.766mm
νmax＝0.766mm≤[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）=2.75×（0.9+0.15）2/（2×0.9）=1.68kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=1.99×（0.9+0.15）2/（2×0.9）=1.22kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.68kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.22kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.61×106/4490=135.64N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.596mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1350/150，10]＝9mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=3.87kN
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=1.68kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
纵向水平杆：
Rmax=3.87kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
34.8
双立杆计算高度H1
12
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）
0.132
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-H1）=（0.132+（0.9+0.15）×2/2×0.033/1.75）×（34.8-12）=3.47kN
单内立杆：
NG1k=3.47kN
双外立杆：
NG1k=（gk+0.033+（lb+a1）×n/2×0.033/h）×H1=（0.132+0.033+（0.9+0.15）×2/2×0.033/1.75）×12=2.22kN
双内立杆：
NGS1k=2.22kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（（H-H1）/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/5/2=（（34.8-12）/1.75+1）×1.35×（0.9+0.15）×0.35×1/5/2=0.7kN
1/5表示脚手板5步1设
单内立杆：
NG2k1=0.7kN
双外立杆：
NGS2k1=H1/h×la×（lb+a1）×Gkjb×1/5/2=12/1.75×1.35×（0.9+0.15）×0.35×1/5/2=0.34kN
1/5表示脚手板5步1设
双内立杆：
NGS2k1=0.34kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（（H-H1）/h+1）×la×Gkdb×1/5=（（34.8-12）/1.75+1）×1.35×0.17×1/5=0.64kN
1/5表示挡脚板5步1设
双外立杆：
NGS2k2=H1/h×la×Gkdb×1/5=12/1.75×1.35×0.17×1/5=0.31kN
1/5表示挡脚板5步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×（H-H1）=0.01×1.35×（34.8-12）=0.31kN
双外立杆：
NGS2k3=Gkmw×la×H1=0.01×1.35×12=0.16kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.7+0.64+0.31=1.65kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=0.7kN
双外立杆：
NGS2k=NGS2k1+NGS2k2+NGS2k3=0.34+0.31+0.16=0.82kN
双内立杆：
NGS2k=NGS2k1=0.34kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.35×（0.9+0.15）×（1×4）/2=2.84kN
内立杆：
NQ1k=2.84kN
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×（3.47+1.65）+0.9×1.4×2.84=9.71kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（3.47+0.7）+0.9×1.4×2.84=8.57kN
双外立杆：
Ns=1.2×（NGS1k+NGS2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.22+0.82）+0.9×1.4×2.84=7.22kN
双内立杆：
Ns=1.2×（NGS1k+NGS2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.22+0.34）+0.9×1.4×2.84=6.65kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
34.8
双立杆计算高度H1
12
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）
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=1×1.5×1.75=2.62m
长细比λ=l0/i=2.62×103/15.9=165.09≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.75=3.03m
长细比λ=l0/i=3.03×103/15.9=190.68
查《规范》表A得，φ=0.199
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）=（1.2×（3.47+1.65）+1.4×2.84）=10.1kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N=1.2×（2.22+0.82）+10.1=13.75kN
σ=N/（φA）=10104.42/（0.199×424）=119.75N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
σ=KSNS/（φA）=0.6×13752.78/（0.199×424）=97.8N/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）=（1.2×（3.47+1.65）+0.9×1.4×2.84）=9.71kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N=1.2×（2.22+0.82）+9.71=13.36kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.4×1.35×1.752/10=0.21kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=9707.52/（0.199×424）+206687.6/4490=161.08N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
Mws=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.32×1.35×1.752/10=0.17kN·m
σ=KS（NS/（φA）+Mw/W）=0.6×（13355.88/（0.199×424）+169191.18/4490）=117.58N/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）
1800
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=1.4×0.53×2×1.75×2×1.35=6.98kN
长细比λ=l0/i=1800/158=11.39，查《规范》表A.0.6得，φ=0.97
（Nlw+N0）/（φAc）=（6.98+3）×103/（0.97×489）=20.95N/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=6.98+3=9.98kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求！
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