15 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》JGJ130-20112、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20113、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、脚手架参数脚手架设计类型结构脚手架脚手板设计荷载(kN/m2) 3同时施工作业层数 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脚手架架体高度H(m) 37.1 脚手架沿纵向搭设长度L(m) 37.5立杆步距h(m) 1.8 立杆纵距或跨距l a(m) 1.5立杆横距l b(m) 0.75 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) 16双立杆受力不均匀系数K S0.6脚手板类型竹芭脚手板脚手板自重标准值G kjb(kN/m2) 0.10.01脚手板铺设方式1步1设密目式安全立网自重标准值G kmw(kN/m2)挡脚板类型木挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值G kdb(kN/m) 0.170.129挡脚板铺设方式3步1设每米立杆承受结构自重标准值g k(kN/m)横向斜撑布置方式5跨1设结构脚手架作业层数n jj 1结构脚手架荷载标准值G kjj(kN/m2) 3 地区浙江杭州市安全网设置半封闭基本风压ω0(kN/m2) 0.3风荷载体型系数μs 1.128 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆、双立杆稳定性)1.446，1.294，1风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆、双立杆稳定性)0.489，0.438，0.338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 1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+G kjb×l b/(n+1))+1.4×G k×l b/(n+1)=1.2×(0.033+0.1×0.75/(1+1))+1.4×3×0.7 5/(1+1)=1.66kN/m正常使用极限状态q'=(0.033+G kjb×l b/(n+1))+G k×l b/(n+1)=(0.033+0.1×0.75/(1+1))+3×0.75/(1+1)=1.196k N/m计算简图如下：1、抗弯验算M max=0.1ql a2=0.1×1.66×1.52=0.373kN·mσ=M max/W=0.373×106/4490=83.183N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算νmax=0.677q'l a4/(100EI)=0.677×1.196×15004/(100×206000×107800)=1.846mm νmax＝1.846mm≤[ν]＝min[l a/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R max=1.1ql a=1.1×1.66×1.5=2.739kN正常使用极限状态R max'=1.1q'l a=1.1×1.196×1.5=1.973kN四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=R max=2.739kNq=1.2×0.033=0.04kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=R max'=1.973kNq'=0.033kN/m1、抗弯验算计算简图如下：弯矩图(kN·m)σ=M max/W=0.516×106/4490=115.006N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算计算简图如下：变形图(mm)νmax＝0.787mm≤[ν]＝min[l b/150，10]＝min[750/150，10]＝5mm 满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态R max=1.385kN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 1纵向水平杆：R max=2.739/2=1.369kN≤R c=1×8=8kN横向水平杆：R max=1.385kN≤R c=1×8=8kN满足要求！六、荷载计算脚手架架体高度H 37.1 双立杆计算高度H1160.129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)1、立杆承受的结构自重标准值N G1k单外立杆：N G1k=(gk+l a×n/2×0.033/h)×(H-H1)=(0.129+1.5×1/2×0.033/1.8)×(37.1-16)=3.015kN 单内立杆：N G1k=3.015kN双外立杆：N G1k=(gk+0.033+l a×n/2×0.033/h)×H1=(0.129+0.033+1.5×1/2×0.033/1.8)×16=2.819kN 双内立杆：N GS1k=2.819kN2、脚手板的自重标准值N G2k1单外立杆：N G2k1=((H-H1)/h+1)×la×l b×G kjb×1/1/2=((37.1-16)/1.8+1)×1.5×0.75×0.1×1/1/2=0.716k N1/1表示脚手板1步1设单内立杆：N G2k1=0.716kN双外立杆：N GS2k1=H1/h×la×l b×G kjb×1/1/2=16/1.8×1.5×0.75×0.1×1/1/2=0.5kN1/1表示脚手板1步1设双内立杆：N GS2k1=0.5kN3、栏杆与挡脚板自重标准值N G2k2单外立杆：N G2k2=((H-H1)/h+1)×la×G kdb×1/3=((37.1-16)/1.8+1)×1.5×0.17×1/3=1.081kN 1/3表示挡脚板3步1设双外立杆：N GS2k2=H1/h×la×G kdb×1/3=16/1.8×1.5×0.17×1/3=0.756kN 1/3表示挡脚板3步1设4、围护材料的自重标准值N G2k3单外立杆：N G2k3=G kmw×la×(H-H1)=0.01×1.5×(37.1-16)=0.316kN双外立杆：N GS2k3=G kmw×la×H1=0.01×1.5×16=0.24kN构配件自重标准值N G2k总计单外立杆：N G2k=N G2k1+N G2k2+N G2k3=0.716+1.081+0.316=2.114kN单内立杆：N G2k=N G2k1=0.716kN双外立杆：N GS2k=N GS2k1+N GS2k2+N GS2k3=0.5+0.756+0.24=1.496kN双内立杆：N GS2k=N GS2k1=0.5kN立杆施工活荷载计算外立杆：N Q1k=la×l b×(n jj×G kjj)/2=1.5×0.75×(1×3)/2=1.688kN内立杆：N Q1k=1.688kN组合风荷载作用下单立杆轴向力：单外立杆：N=1.2×(N G1k+ N G2k)+0.9×1.4×N Q1k=1.2×(3.015+2.114)+ 0.9×1.4×1.688=8.28kN单内立杆：N=1.2×(N G1k+ N G2k)+0.9×1.4×N Q1k=1.2×(3.015+0.716)+ 0.9×1.4×1.688=6.603kN双外立杆：N s=1.2×(N GS1k+ N GS2k)+0.9×1.4×N Q1k=1.2×(2.819+1.496)+ 0.9×1.4×1.688=7.303kN双内立杆：N s=1.2×(N GS1k+ N GS2k)+0.9×1.4×N Q1k=1.2×(2.819+0.5)+ 0.9×1.4×1.688=6.109kN七、立杆稳定性验算脚手架架体高度H 37.1 双立杆计算高度H116双立杆受力不均匀系数K S0.6 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三跨立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤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=3.118×103/15.9=196.132查《规范》表A得，φ=0.188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×(N G1k+N G2k)+1.4×N Q1k)=(1.2×(3.015+2.114)+1.4×1.688)=8.516kN 双立杆的轴心压力设计值N S=1.2×(N GS1k+N GS2k)+N=1.2×(2.819+1.496)+8.516=13.694kNσ=N/(φA)=8516.312/(0.188×424)=106.839N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！σ=K S N S/(φA)=0.6×13693.538/(0.188×424)=103.073N/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×(N G1k+N G2k)+0.9×1.4×N Q1k)=(1.2×(3.015+2.114)+0.9×1.4×1.688)=8.28kN双立杆的轴心压力设计值N S=1.2×(N GS1k+N GS2k)+N=1.2×(2.819+1.496)+8.28=13.457kNM w=0.9×1.4×M wk=0.9×1.4×ωk l a h2/10=0.9×1.4×0.438×1.5×1.82/10=0.268kN·mσ=N/(φA)+M w/W=8280.062/(0.188×424)+268213.68/4490=163.611N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！M ws=0.9×1.4×M wk=0.9×1.4×ωk l a h2/10=0.9×1.4×0.338×1.5×1.82/10=0.207kN·mσ=K S(N S/(φA)+M w/W)=0.6×(13457.288/(0.188×424)+206977.68/4490)=128.953N/mm2≤[f]=205N/mm 2满足要求！八、连墙件承载力验算连墙件布置方式两步三跨连墙件连接方式扣件连接3 连墙件计算长度l0(mm) 600连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)连墙件截面类型钢管连墙件型号Ф48×3连墙件截面面积A c(mm2) 424 连墙件截面回转半径i(mm) 15.9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 1lw k a长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896(N lw+N0)/(φAc)=(8.934+3)×103/(0.896×424)=31.413N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2满足要求！扣件抗滑承载力验算：N lw+N0=8.934+3=11.934 kN <1×12=12kN满足要求！九、立杆地基承载力验算地基土类型岩石地基承载力特征值f g(kPa) 140地基承载力调整系数m f 1 垫板底面积A(m2) 0.25N=((N G1k+N G2k)+N Q1k)=((3.015+2.114)+1.688)=6.816kN双立杆的轴心压力标准值N S=(N GS1k+N GS2k)+N=(2.819+1.496)+6.816=11.13kN 立柱底垫板的底面平均压力p＝N/(m f A)＝11.13/(1×0.25)＝44.52kPa≤f g＝140kPa满足要求！。