脚手架设计计算书通用版.docx

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脚手架设计计算书通用版

脚手架设计计算书

　1基本设计规定

　1．1脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。

可只进行下列设计计算：

（1）纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算；

（2）立杆的稳定性计算；

　　（3）连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；

　　（4）立杆地基承载力计算。

　1．2计算构件的强度、稳定性与连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。

永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4。

　1．3脚手架中的受弯构件，尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。

　　验算构件变形时，应采用荷载短期效应组合的设计值。

　1．4当纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm时，立杆稳定性计算中可不考虑此偏心距的影响。

　1．550m以下的常用敞开式单、双排脚手架，当采用本规范第6.1.1条规定的构造尺寸，且符合本规范表5.1.7注、第6章构造规定时，其相应杆件可不再进行设计计算。

但连墙件、立杆地基承载力等仍应根据实际荷载进行设计计算。

　1．6钢材的强度设计值与弹性模量应按表5.1.6采用。

　　钢材的强度设计值与弹性模量（N/mm2）表5.1.6

5．1．7扣件、底座的承载力设计值应按表5.1.7采用。

　　扣件、底座的承载力设计值（kN）表5.1.7

　注：

扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于40N·m，且不应大于65N·m

5．1．8受弯构件的挠度不应超过表5.1.8中规定的容许值。

　受弯构件的挠度表5.1.8

　　注：

l为受弯构件的跨度。

　1．9受压、受拉构件的长细比不应超过表5.1.9中规定的容许值。

　　受压、受拉构件的容许长细比表5.1.9

注：

计算λ时，立杆的计算长度按本规范（5.3.3）式计算但k值取1.00，本表中其它杆件的计算长度l0按l0=μl=1.27l计算。

　2纵向水平杆、横向水平杆计算

　2．1纵向、横向水平杆的抗弯强度应按下式计算：

　　σ=M/W≤f（5.2.1）

　　式中M——弯矩设计值，应按本规范第5.2.2条的规定计算；

　　W——截面模量，应本规范附录B表B采用；

　　f——钢材的抗弯强度设计值，应按本规范表5.1.6采用。

　2．2纵向、横向水平杆弯矩设计值，应按下式计算：

　　M=1.2MGk+1.4ΣMQk（5.2.2）

　　式中MGk——脚手板自重标准值产生的弯矩；

　　MQk——施工荷载标准值产生的弯矩。

　2．3纵向、横向水平杆的挠度应符合下式规定：

　　v≤[v]（5.2.3）

　　式中v——挠度；

　　[v]——容许挠度，应按本规范表5.1.8采用。

　2．4计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时，纵向水平杆宜按三跨连续梁计算，计算跨度取纵距la；横向水平杆宜按简支梁计算，计算跨度l0可按图5.2.4采用；双排脚手架的横向水平杆的构造外伸长度a=500时，其计算外伸长度a1可取300mm。

　　（a）双排脚手架；（b）单排脚手架

　　1―横向水平杆；2―纵向水平杆；3―立杆

　　图5.2.4横向水平杆计算跨度

　2．5纵向或横向水平与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力应符合下式规定：

　　R≤Rc

　　式中R——纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

　　Rc——扣件抗滑承载力设计值，应按本规范表5.1.7采用。

　3立杆计算

　3．1立杆的稳定性应按下列公式计算：

　3．2计算立杆段的轴向力设计值N，应按下列公式计算：

　　不组合风荷载时

　　N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4ΣNQk（5.3.2－1）

　　组合风荷载时

　　N=1.2（NG1k+NG2k）+0.85×1.4ΣNQk（5.3.2－2）

　　式中NG1k——脚手架结构自重标准值产生的轴向力；

　　NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力；

　　ΣNQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距（跨）内离工荷载总和的1/2取值。

　3．3立杆计算长度l0应按下式计算：

　　l0=kμh（5.3.3）

　　式中k——计算长度附加系数，其值取1.155。

　　μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按表5.3.3采用；

　　h——立杆步距。

　　脚手架立杆的计算长度系数μ表5.3.3

5．3．4由风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw，可按下式计算：

　　Mw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4ωklah2/10（5.3.4）

　　式中Mwk——风荷载标准值产生的弯矩；

　　ww——风荷载标准值，应按本规范（4.2.3）式计算；

　　la——立杆纵距。

　3．5立杆稳定性计算部位的确定应符合下列规定：

（1）当脚手架搭设尺寸采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距时，应计算底层立杆段；

（2）当脚手架搭设尺寸中的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距有变化时，除计算底层产杆段外，还必须对出现最大步距或最大立杆纵距、立杆横距、连墙件间距等部位的立杆段进行验算；

　　（3）双管立杆变截面处主立杆上部单根立杆的稳定性，应按本规范公式5.3.1－1或5.3.1－2进行计算。

　3．6当立杆采用单管时，敞开式、全封闭、半封闭脚手架的可搭设高度Hs，应按下列公式计算并取小者。

但当符合本规范第4.3.2条规定时，可仅计算（5.3.6－1）式：

　3．7当按本规范第5.3.6条计算的脚手架搭设高度Hs等于或大于26m时，可按下式调整且不宜超过50m；

　　[H]=Hs/（1+0.001Hs）（5.3.7）

　　式中[H]——脚手架搭设高度限值（m）。

　3．8高度超过50m的脚手架，可采用双管立杆、分段悬挑或分段卸荷等有效措施，必须另行专门设计。

　4连墙件计算

　4．1连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ18）、《钢结构设计规范》（GBJ17）、《混凝土结构设计规范》（GBJ10）等的规定计算。

（1）连墙件的轴向力设计值应按下式计算：

　　N1=Nlw+No（5.4.1）

　　式中Nl——连墙件轴向力设计值（kN）；

　　Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值，应按本规范第5.4.2条的规定计算；

　　No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN），单排架取3，双排架取5。

（2）扣件连墙件的连接扣件应按本规范5.2.5条的规定验算抗滑承载力。

　　（3）螺栓、焊接连墙件与预埋件的设计承载力应大于扣件抗滑承载力设计值Rc。

　4．2由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值，应按下式计算：

　　Nlw=1.4·wk·Aw（5.4.2）

　　式中Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积。

　5立杆地基承载力计算

　5．1立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求：

　　p≤fg（5.5.1）

　　式中p——立杆基础底面的平均压力，

　　p=N/A；

　　N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值；

　　A——基础底面积；

　　fg——地基承载力设计值，应按本规范公式5.5.2计算。

　5．2地基承载力设计值应按下式计算：

　　fg=kc·fgk（5.5.2）

　　式中kc——脚手架地基承载力调整系数，应按本规范第5.5.3条的规定采用；

　　fgk——地基承载力标准值，应按现行国家标准《建筑地基础设计规范》（GBJ7）附录五的规定采用。

　5．3地基承载力调整系数kc，对碎石土、砂土、回填土应取0.4；对粘土应取0.5；对岩石、混凝土应取1.0。

　5．4对搭设在楼面上的脚手架，应对楼面承载力进行验算。

　6模板支架计算

　6．1参与模板支架荷载效应组合的各项荷载及其荷载标准值应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）的有关规定。

　6．2模板支架立杆的稳定性应按本规范公式（5.3.1－1）、（5.3.1－2），（5.3.4）计算，其中轴向力设计值和计算长度的计算应符合下列规定：

（1）模板支架立杆的轴向力设计值N，应按下列公式计算：

　　不组合风荷载时

　　N=1.2ΣNGk+1.4ΣNQk（5.6.2－1）

　　组合风荷载时

　　N=1.2ΣNGk+0.85×1.4ΣNQk（5.6.2－2）

　　式中ΣNGk——模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和；

　　ΣNQk——施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。

（2）模板支架立杆的计算长度lo，应按下式计算：

　　lo=h+2a（5.6.2）

　　式中h——支架立杆的步距；

　　a——模板支架产杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度。

　6．3模板支架立杆的压缩变形值在自重和风荷载作用下的抗倾覆计算，应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）的有关规定。