脚手架计算书单排.docx

1、脚手架计算书单排脚手架计算书参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规 (JGJ130-2001) 计算参数:单排脚手架，搭设高度 18.0 米，立杆采用单立管。立杆的间距 1.50 米，水平杆步距 1.80 米。采用的钢管类型为 483.0 ，连墙件采用 2步2跨，竖向间距 3.60 米，水平间距 3.00 米。 施工活荷载为 3.0kN/m2，同时考虑 2层施工。 脚手板采用木板，荷载为 0.35kN/m2，按照铺设 4层计算。 栏杆采用冲压钢板，荷载为 0.11kN/m，安全网荷载取 0.0050kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加两根小横杆。基本风压 0.55kN/m2

2、，高度变化系数 1.2500 ，体型系数 0.8720 。悬挑水平钢梁采用 16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度 0.8 米， 建筑物锚固段长度 2.2 米。悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。6.1、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆一端在大横杆的上面。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯 矩和变形。6.1.1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.350 1.500/3=0.175kN/m活荷载标准值 Q=3.000 1.500/3=1.500kN/m荷载的计算值 q=1

3、.2 0.038+1.2 0.175+1.4 1.500=2.356kN/m小横杆计算简图6.1.2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式:M=2.356 0.8002/8=0.188kN.m=0.188106/4491.0=41.970N/mm2小横杆的计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求 !6.1.3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式:荷载标准值 q=0.038+0.175+1.500=1.713kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0 1.713 800.04/(384 2.06 105107780.0)=0.412mm小

4、横杆的最大挠度小于 800.0/150 =10mm满, 足要求 !6.2、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算， 小横杆在大横杆的上面用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。6.2.1.荷载值计算P2=0.350 0.800 1.500/3=0.140kN活荷载标准值 Q=3.000 0.800 1.500/3=1.200kN荷载的计算值 P=(1.2 0.031+1.2 0.140+1.4 1.200)/2=0.942kN大横杆计算简图6.2.2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算

5、公式集中荷载最大弯矩计算公式M=0.08 (1.2 0.038) 1.5002+0.267 0.942 1.500=0.386kN.m=0.386106/4491.0=85.891N/mm2大横杆的计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求 !6.2.3.挠度计算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式集中荷载最大挠度计算公式 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.6770.038 1500.004/(100 2.060 105107780.000)=0.06mm 集中荷载标准值 P=0.031+0.140+1.200=1.371kN 集中

6、荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.883 1370.720 1500.003/(100 2.060 105107780.000)=3.92mm最大挠度和 V=V1+V2=3.983mm大横杆的最大挠度小于 1500.0/150=10mm,满足要求 !6.3、扣件抗滑力的计算 水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照公式 : R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 , 取8.0kN； R 水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；6.3.1. 荷载值计算横杆的自重标准值 P1=0.038 1.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.350 0.800 1.500/2=0.21

7、0kN 活荷载标准值 Q=3.000 0.800 1.500/2=1.800kN荷载的计算值 R=1.2 0.058+1.2 0.210+1.4 1.800=2.841kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 !当直角扣件的拧紧力矩达 40-65N.m时, 试验表明 :单扣件在 12kN的荷载下会滑动 , 其抗滑承载力可取 8.0kN 。)6.4、脚手架荷载标准值 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 静荷载标准值包括以下容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值 (kN/m) ； 0.107NG1 = 0.107 18.000=1.926kN(2)脚手板的自重标准值 (kN/m2) ；采

8、用木脚手板，标准值为 0.35 NG2 = 0.350 41.500 0.800/2=0.84kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值 (kN/m) ；栏杆、冲压钢脚手板挡板， 标准值为 0.11(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网 (kN/m2) ；0.005经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.23k。N 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距施工荷 载总和的 1/2 取值。经计算活荷载标准值 NQ = 3.000 21.500/2=4.5kN风荷载标准值按照公式：其中 W0 基本风压 (kN/m2) ，按照建筑结构荷载规(GB50009-20

9、01)附录表D.4的规定采用： W0 = 0.55Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规(GB50009-2001)附录表7.2.1 的规定采用： Uz = 1.25经计算风荷载标准值 Wk = 0.7 0.55 1.25 0.872 = 0.42kN/m2 。考虑风荷载时 , 立杆的轴向压力设计值计算公式：N = 1.2NG + 0.85 1.4NQ经计算底部立杆最大轴向压力 N=1.23.545+0.85 1.4 4.5=9.609kN 不考虑风荷载时 , 立杆的轴向压力设计值计算公式：N = 1.2NG + 1.4NQ经过计算底部立杆最大轴向压力 N=1.2 3.545+1.4 4

10、.5=10.554kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式：MW = 0.85 1.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值 (kN/m2) ； la 立杆的纵距 (m) ；h 水平杆的步距 (m) 。经计算风荷载产生的弯矩 Mw=0.85 1.4 0.42 1.5 1.8 1.8/10=0.243kN.m6.5、立杆的稳定性计算6.5.1. 不考虑风荷载时 , 立杆的稳定性计算公式：其中 N 立杆的轴心压力设计值， N=10.554kN；i 计算立杆的截面回转半径， i=1.60cm ； k 计算长度附加系数，取 1.155 ；l0u 计算长度系数，由脚手架的高度确定， u=1.

11、500 ；计算长度 (m), 由公式 l0 = kuh 确定， l0=1.1551.500 1.800=3.118m；A 立杆净截面面积， A=4.239cm2；W 立杆净截面模量 (抵抗矩),W=4.491cm3； 由长细比，为 3118/16=196； 轴心受压立杆的稳定系数 , 由长细比 l0/i 的结 果查表得到 0.190 ； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2) ；经计算得到 =10554/(0.19 424)=131.34N/mm2；f 钢管立杆抗压强度设计值， f=205.00N/mm2 ； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f, 满足要求 !6.5.2.考虑风荷载时 , 立

12、杆的稳定性计算公式：其中 N 立杆的轴心压力设计值， N=9.609kN；i 计算立杆的截面回转半径， i=1.60cm ；k 计算长度附加系数，取 1.155 ；u 计算长度系数，由脚手架的高度确定， u=1.500 ； l0 计算长度 (m), 由公式 l0 = kuh 确定， l0=1.155 1.5 1.83.118m ；A 立杆净截面面积， A=4.239cm2；W 立杆净截面模量 (抵抗矩),W=4.491cm3； 由长细比，为 3118/16=196； 轴心受压立杆的稳定系数 , 由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.190 ；MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0

13、.243kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2) ；经计算得到=9609/(0.19 424)+243000/4491=174.1N/mm2；f 钢管立杆抗压强度设计值， f=205.00N/mm2 ； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 Nl ，连墙件的设计计算满足要求 连墙件采用双扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl = 11.345kN 小于双扣件的抗滑力 12kN，满足要求 !连墙件扣件连接示意图6.7、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端 C受脚手架荷载 N的作用，里端 B为与楼板的锚固点， A为墙支点。m1 ABml悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式R A=N

14、(2+K1)+ql/2(1+K)2RB= -NK1+ql/2(1-K 2)支座弯矩计算公式2M A=-Nm1- qm /2C 点最大挠度计算公式Vmax=N1m2l(1+k 1)/3EI+mlql 2(-1+4k 2+3k3)/24EI+Nm1l(2+3k 1)(m-m1)/6EI 其中 k = m/l,k l = m l /l本工程中， m = 800mm，l = 2200mm ，ml = 700mm； 水平支撑梁的截面惯性矩 I = 1130.00cm4，截面弹性模量 E= 141.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N=10.55kN 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.2 26.1

15、0 0.0001 7.85 10=0.25kN/mk=0.8/2.2=0.36kl=0.7/2.2=0.32代入公式，经过计算得到支座反力 RA=24.98kN支座反力 RB=-3.137kN最大弯矩 MA=7.465kN.m抗弯计算强度 f=7.465 106/(1.05 141000.0)=50.424N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于 215.0N/mm2,满足要求 ! 受脚手架作用集中计算荷载 N=3.23+4.5=7.73kN 水平钢梁自重计算荷载 q=26.10 0.0001 7.85 10=0.21kN/m 最大挠度 Vmax=2.51mm按照钢结构设计规 (GB50017-

16、2003)附录 A结构变形规定，受 弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即 1600mm 水平支撑梁的最大挠度小于 1600/400=4mm,满足要求 !6.8、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用 16号工字钢 ,计算公式：其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规 (GB50017-2003)附录 B得到： b=2.00由于 b大于0.6 ，按照钢结构设计规 (GB50017-2003)附录B其值 b=1.07-0.282/ b=0.929经过计算得到强度 =7.465 106/(0.929 141000.00)=57N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 f, 满足要求 !6.9、锚固段与楼板连接的计算水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=3.137kN水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式：其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规 10.9.8f = 50N/mm2 ；水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=31374/(3.14 502)1/2=8mm水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面， 并要保证两侧 30cm以上搭接长度。本工程采用 16钢筋拉环，满足要求