脚手架计算公式
普通钢管脚手架计算 KF002
适用范围:
钢管双排落地式脚手架
一、计算参数
搭设高度H
40 m
立杆横距lb
1200 mm
外伸长度a
300 mm
立杆纵距la
1500 mm
步高h
1800 mm
步数n
22 步
脚手架的截钢面管模选量用(φ48×3.5)其计算参数为:
W
5080 mm3
回转半径i
15.8 mm
截面积A
1.55
长细比λ=lo/i=
204
查规范中的附表C可得φ=
≤
[λ]= 210
0.174
2.1 组合风荷载的作用
立杆底端的轴力N为 N=(n×N1/2+N3)×1.2+0.85×(n'×N2/2)×1.4=
18173 N
风荷载作用下的立杆段弯距值 M=0.85×1.4×wk×la×h2/10= 立杆稳定性验算
38.4×la×4= 38.4×(lb+a)×1= 15×6= 56×la×lb= 140×la= 20×la×h=
小计:N1=
230.4 N 57.6 N
90 N 100.8 N
210 N
54 N
742.8 N
N2=P×la×lb= 3
3600 N
风压高度变化系数uz 脚手架风荷载体型系数us
基本风压wo
R1中: Rc为扣件抗滑承载力设计值见规范表5.1.7
[f]=20 5N/mm2
≤ [w]
Rc=8000N
(三)立杆计算 1、荷载计算 恒荷载计算
大横杆自重 小横杆自重 扣件自重 竹筏片脚手板 栏杆及挡板自重 安全网自重
活荷载计算
活荷载的层数 n' 风荷载的计算
计算参数:
步数n1
2 跨数n2
选用圆钢的直径为φ
截面积A=πr2=
连墙件的轴向力设计值的计算
3
10
mm
78.5 mm2
Nl=Nlw+No=
12.46 kN
其中: Nlw为风荷载产生的连墙件轴向力设计值
Nlw=1.4×wk×Aw=
7.46 kN
其中: Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积
Aw=bw×hw=
16.2 m2
bw=n2×la=
4500 mm
hw=n1×h=
3600 mm
No为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力
双排架的No
5
kN
连墙件的强度验算
σ=Nl/A=
158.8 N/mm2
≤
[f]= 205 N/mm2
满足要求
4
400 mm
小横杆的验算
σ =M/W=
155.0 N/mm2
≤
满足要求
2、挠度验算
w=R×c×(3lb2-4c2)/(24×E×I)=
其中:
[w]=lb/150=
8
4.81 mm mm
满足要求
验算小横杆和立杆间扣件的抗滑承载力
根据实际的受力情况可知R1=0.5×R=
984.192 N
则小横杆和立杆间的扣件受力是
489 mm2
截面惯性距I 121900 mm4
钢材的弹 性模量E
206000 N/mm2
本计算书中的规范指的是《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130—2001
二、脚手架计算
(一)、大横杆的计算
把大横杆简化为连续三跨梁来计算简图如下
q
R1
R
R
R1
la
la
la
1、荷载计算
恒荷载计算
竹排片的规格为1.2m×1.5m,自重标准值为56N/m2
204
≤
[λ]= 210
查规范中的附表C可得φ=
0.174
2.1 组合风荷载的作用
立杆底端的轴力N为
N=(n×N1/2+N3)×1.2+0.85×(n'×N2/2)×1.4=
18772 N
风荷载作用下的立杆段弯距值 M=0.85×1.4×wk×la×h2/10=
190.31 N·m
立杆稳定性验算
3
N/(φ×A×2)+M/(W×2)=
竹排片自重
56×lb÷3=
22.4 N/m
钢管自重
38.4 N/m
小计:g= 60.8 N/m
活荷载计算
施工均
装饰脚手架 2、强度验算
布活荷
载P=
q=P×lb÷3=
2000 N/m2 800 N/m
荷载作用下的弯矩M的计算 M=0.1×(g×1.2+q×1.4)×la2= 268.42 N·m
σ 大横杆强度的验算 =M/W=
52.84 N/mm2
[f]=20 ≤ 5N/mm2
满足要求
其中: [f]为Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值见规范表5.1.6
3、挠度验算 w=0.677×(g×1.2+q×1.4)×la4/(100×E×I) 1.63 mm
≤ [w]
其中: [w]为受弯构件允许挠度值查规范表5.1.8
[w]=la/150=
190.31 N·m [f]=205N/mm
N/(φ×A)+M/W=
251.05 N/mm2
≤2
满足要求
2.2 不组合风荷载的作用
立杆底端的轴力为 N=(n×N1/2+N3)×1.2+(n'×N2/2)×1.4= 19307.2 N
立杆稳定性验算
[f]=20
N/(φ×A)=
226.91
N/mm2
≤ 5N/mm2
129.04 N/mm2
≤
满足要求
2.2 不组合风荷载的作用
立杆底端的轴力为
N=(n×N1/2+N3)×1.2+(n'×N2/2)×1.4= 19906.2 N
立杆稳定性验算
N/(φ×A×2)= 满足要求
116.98
N/mm2
≤
[f]=205N/mm
2
[f]=20 5N/mm2
(四)、连墙件的计算 本脚手架按两步三跨计算,连墙件采用圆钢
满足要求
立杆从第n''步开始往下采用双立杆
n''=
15
立杆自重N3=
38.4×(H+(n-n'')×h)=
2035
有关参数的计算
计算长度lo=k×u×h=
3.22 m
其中: 计算长度附加系数k
N 1.155
单杆计算
长度系数
u查规范
表5.3.3 单杆计算长度系数u查规范表5.3.3
1.55
长细比λ=lo/i=
10
mm
满足要求
1
荷载作用下的中间支座反力的计算 R=1.1×(g×1.2+q×1.4)×la=
1968.38 N
(二)、小横杆的计算 小横杆只考虑大横杆产生的集中力作用,计算简图如下:
R1 R
R
R1
ccc lb
1、强度验算 计集算中集力中R到力支R作座用的下距的离弯距M c=lb/3= M=R×c= 787.4 N·m
1.13 1.04 0.4 kN/m2
2
wk=0.7×uz×us×wo=
2、立杆内力的计算
立杆采用单立杆
立杆自重N3=38.4×H=
1536 N
有关参数的计算
计算长度lo=k×u×h=
3.22 m
其中: 计算长度附加系数k
0.33 kN/m2 1.155
单杆计算
长度系数
u查规范
表5.3.3 单杆计算长度系数u查规范表5.3.3