12米以下为双立杆扣件式脚手架计算书.docx
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12米以下为双立杆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（其中10层、11层采用12米以下为双立杆）
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
Ф48×3.5
脚手架架体高度H（m）
40
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
243
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）
1
内立杆离建筑物距离a（m）
0.2
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
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
浙江慈溪市
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
1.254
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆、双立杆稳定性）
1.06，0.796，0.65
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆、双立杆稳定性）
0.399，0.299，0.245
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
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
121900
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
5080
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.038+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.038+0.35×1/（2+1））+1.4×3×1/（2+1）=1.586kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.038+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.038+0.35×1/（2+1））+3×1/（2+1）=1.155kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.586×1.52=0.357kN·m
σ=Mmax/W=0.357×106/5080=70.25N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×1.155×15004/（100×206000×121900）=1.576mm
νmax＝1.576mm≤[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=1.1×1.586×1.5=2.617kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.155×1.5=1.906kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.617kN
q=1.2×0.038=0.046kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.906kN
q'=0.038kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.877×106/5080=172.679N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.712mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[1000/150，10]＝6.667mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.64kN
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=2.617/2=1.309kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
横向水平杆：
Rmax=2.64kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
40
双立杆计算高度H1
12
脚手架钢管类型
Ф48×3.5
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/2×0.038/h）×（H-H1）=（0.129+1.5×2/2×0.038/1.8）×（40-12）=4.508kN
单内立杆：
NG1k=4.508kN
双外立杆：
NG1k=（gk+0.038+la×n/2×0.038/h）×H1=（0.129+0.038+1.5×2/2×0.038/1.8）×12=2.393kN
双内立杆：
NGS1k=2.393kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（（H-H1）/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/2=（（40-12）/1.8+1）×1.5×1×0.35×1/2/2=2.173kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆：
NG2k1=2.173kN
双外立杆：
NGS2k1=H1/h×la×lb×Gkjb×1/2/2=12/1.8×1.5×1×0.35×1/2/2=0.875kN
1/2表示脚手板2步1设
双内立杆：
NGS2k1=0.875kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（（H-H1）/h+1）×la×Gkdb×1/2=（（40-12）/1.8+1）×1.5×0.14×1/2=1.738kN
1/2表示挡脚板2步1设
双外立杆：
NGS2k2=H1/h×la×Gkdb×1/2=12/1.8×1.5×0.14×1/2=0.7kN
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-H1）=0.01×1.5×（40-12）=0.42kN
双外立杆：
NGS2k3=Gkmw×la×H1=0.01×1.5×12=0.18kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.173+1.738+0.42=4.331kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=2.173kN
双外立杆：
NGS2k=NGS2k1+NGS2k2+NGS2k3=0.875+0.7+0.18=1.755kN
双内立杆：
NGS2k=NGS2k1=0.875kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj+nzj×Gkzj）/2=1.5×1×（1×3+1×2）/2=3.75kN
内立杆：
NQ1k=3.75kN
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×（4.508+4.331）+0.9×1.4×3.75=15.332kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（4.508+2.173）+0.9×1.4×3.75=12.742kN
双外立杆：
Ns=1.2×（NGS1k+NGS2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.393+1.755）+0.9×1.4×3.75=9.702kN
双内立杆：
Ns=1.2×（NGS1k+NGS2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.393+0.875）+0.9×1.4×3.75=8.646kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
40
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）
5080
立杆截面回转半径i（mm）
15.8
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
489
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=2.7×103/15.8=170.886≤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=3.118×103/15.8=197.373
查《规范》表A得，φ=0.186
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×（4.508+4.331）+1.4×3.75）=15.857kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N=1.2×（2.393+1.755）+15.857=20.834kN
σ=N/（φA）=15857.1/（0.186×489）=174.342N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
σ=KSNS/（φA）=0.6×20834.46/（0.186×489）=137.44N/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×（4.508+4.331）+0.9×1.4×3.75）=15.332kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N=1.2×（2.393+1.755）+15.332=20.309kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.299×1.5×1.82/10=0.183kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=15332.1/（0.186×489）+183095.64/5080=204.612N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
Mws=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.245×1.5×1.82/10=0.15kN·m
σ=KS（NS/（φA）+Mw/W）=0.6×（20309.46/（0.186×489）+150028.2/5080）=151.696N/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）
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3.5
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=1.4×0.399×2×1.8×2×1.5=6.033kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.797，查《规范》表A.0.6得，φ=0.992
（Nlw+N0）/（φAc）=（6.033+3）×103/（0.992×489）=18.621N/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=6.033+3=9.033kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求！
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