双排扣件落地式脚手架计算书编制日前2022-04-27一、编制说明钢管扣件脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》（JGJ130－2001）。
计算的脚手架为双排扣件式脚手架，立杆采用单立杆，搭设高度为20m。
具体搭设尺寸为：立杆的纵距为1.2m，立杆的横距为1.05m，立杆的步距为1.8m。
连墙件采用三步三跨，竖向间距5.4m，水平间距3.6m。
横杆与立杆连接采用单扣件方式连接方式，小横杆在下（南方搭设法），大小横杆搭设方法见图。
采用的钢管类型为Φ48×3.5自重标准值按0.0384 kN/m考虑，脚手板自重标准值按0.35kN/m2考虑，栏杆挡脚手板自重标准值按0.11kN/m2考虑，安全设施与安全网自重标准值按0.005kN/m2考虑。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时2层施工，脚手架上共铺设脚手片4层。
二、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，大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手片和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
设大横杆数量为：2 根。
㈠均布荷载的计算大横杆的自重标准值：0.0384 kN/m；脚手板的荷载标准值：0.35×1.05/3＝.1225 kN/m；活荷载标准值：3.0×1.05/3＝1.05 kN/m；静荷载的计算值：q1＝1.2×.0384+1.2×.1225＝.1931 kN/m；活荷载的计算值：q2＝1.4×1.05＝1.47 kN/m。
㈡强度计算最大弯矩考虑三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下：M1max＝0.08q1l2＋0.101q2l2跨中最大弯矩为M1max＝0.08×.1931×1.22＋0.101×1.47×1.22＝.236 kN.m 支座最大弯矩计算公式如下：M2max＝－0.10q1l2－0.117q2l2支座最大弯矩为M2max＝－0.10×.1931×1.22－0.117×1.47×1.22＝-.2755 kM.m选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ＝M max/W＝.2755×1000000/5080＝54.2323 N/mm2；因为σ＝54.2323 N/mm2≤205 N/mm2符合要求。
㈢挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下：V max＝0.677q1l4/100EI＋q2l4/100EI静荷载标准值：q1＝.0384＋.1225＝.1609 kN/m；活荷载标准值：q2＝Q＝1.05 kN/m；三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V max＝0.677×.1609×（1.2×1000）4/（100×206000×121900）＋0.990×1.05×（1.2×1000）4/（100×206000×121900）＝.9483 mm因为V max＝.9483mm ≤l/150 并且≤10mm 符合要求。
三、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和扰度计算，大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
㈠荷载计算值大横杆的自重标准值：P1＝.0384×1.2＝.0461 kN脚手板的荷载标准值：P2＝0.35×1.05×1.2/3＝.147 kN活荷载标准值：Q＝3.0×1.05×1.2/3＝1.26 kN荷载的计算值：P＝1.2×（.0461＋.147）＋1.4×1.26＝1.9957 kN㈡强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载和荷载的计算值最不利分配弯矩和。
均布荷载最大弯矩计算公式如下：M qmax＝ql2/8M qmax＝1.2×0.0384×1.052/8＝.0064 kN.m集中荷载最大弯矩计算公式如下：M pmax＝Pl/3M pmax＝1.9957×1.05/3＝.6985 kN.m最大弯矩M max＝M qmax＋M pmax＝.0064＋.6985＝.7049 kN.m选择最大弯矩值进行强度验算σ＝M max/W＝.7049×1000000/5080＝138.7598 N/mm2因为σ＝138.7598 N/mm2≤205 N/mm2符合要求。
㈢挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和。
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式：V qmax＝5ql4/384EIV qmax＝5×0.0384×（1.05×1000）4/（384×206000×121900）＝.0242 mm 集中荷载标准值：P＝.0461＋.147＋1.26＝1.4531 kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下：V pmax＝23Pl3/684EIV pmax＝23×1.4531×1000×（1.05×1000）3/（684×206000×121900）＝2.3776 mm最大挠度和V max＝V qmax＋V pmax＝.0242＋2.3776＝2.4018 mm因为V max＝2.4018mm ≤l/150 并且≤10mm 符合要求。
四、扣件抗滑力的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）：R≤R c其中：R c—扣件抗滑承载力设计值；R —纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。
当脚手架采用单扣件架设R c＝8 kN，采用双扣件架设R c＝16 kN。
横杆的自重标准值：P1＝＝0.0384×0.5×1.05＋0.0384×1.2＝.0662 kN脚手板的荷载标准值：P2＝0.35×1.05×1.2/2＝.2205 kN活荷载标准值：Q＝3.0×1.2×1.05/2＝1.89 kN荷载的计算值：R＝1.2×（.0662＋.2205）＋1.4×1.89＝2.99 kNR≤R c＝8 kN，扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。
五、脚手架整体计算的荷载标准作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
㈠静荷载标准值包括内容：⑴每米立杆承受的结构自重标准值：.1161 kN/m。
N G1＝.1161×20＝2.322 kN⑵脚手板自重标准值：0.35 kN/m2N G2＝0.35×4×1.2×1.05/2＝.882 kN⑶栏杆和挡脚手板自重标准值：0.11 kN/mN G3＝0.11×4×1.2/2＝.264 kN⑷吊挂的安全网施工荷载标准值：0.005 kN/m2N G4＝0.005×1.2×20＝.12 kN经计算得到，静荷载标准值为：N G＝N G1＋N G2＋N G3＋N G4＝2.322＋.882＋.264＋.12＝3.588 kN㈡活荷载标准值活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的一半取值。
经计算得到，活荷载标准值为：N Q＝3.0×2×1.05×1.2/2＝3.78 kN㈢风荷载标准值风荷载标准值按以下公式计算（规范4.2.3）W k＝0.7μz·μs·W o其中：W o——基本风压：0.30 kN/m2μz——风荷载高度变化系数：1.2483μs——风荷载体型系数：1.3037经计算得到，风荷载标准值为：W k＝0.7×0.30×1.2483×1.3037＝.3418 kN/m2㈣立杆的计算值⑴不考虑风荷载时，立杆轴向力设计值计算公式（规范5.3.2）N＝1.2N G＋1.4N Q＝1.2×3.588＋1.4×3.78＝9.5976 kN⑵考虑风荷载时，立杆轴向力设计值计算公式（规范5.3.2）N＝1.2×N G＋0.85×1.4N Q＝1.2×3.588＋0.85×1.4×3.78＝8.8038 kN ⑶风荷载设计值产生的立杆段弯矩计算公式（规范5.3.4）M W＝0.85×1.4W k l a h2/10＝.1581 kN.m⑷风荷载标准值产生的立杆段弯矩计算公式M W＝W k l a h2/10＝.1329 kN.m六、立杆的稳定性计算㈠不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式（规范5.3.1）σ＝N/ψA≤［f］立杆的轴心压力设计值：N＝9.5976 kN计算长度（规范5.3.3）l0＝κμh 其中：κ＝1.155；μ＝1.7；h＝1.8 l0＝κμh＝1.155×1.7×1.8＝3.5343 m轴心受压立杆稳定性系数ψλ＝l0/i＝3.5343×1000/15.782＝223.945查表得：ψ＝.145立杆材料特性：A＝489.303 mm2W＝5080 mm3［f］＝205 N/mm2σ＝N/ψA＝9.5976×1000/（.145×489.303）＝135.2748 N/mm2因为σ＝135.2748 N/mm2≤205 N/mm2符合要求。
㈡组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式（规范5.3.1）σ＝N/ψA＋M W/W≤［f］立杆的轴心压力设计值：N＝8.8038 kN计算长度（规范5.3.3）l0＝κμh 其中：κ＝1.155；μ＝1.7；h＝1.8 l0＝κμh＝1.155×1.7×1.8＝3.5343 m轴心受压立杆稳定性系数ψλ＝l0/i＝3.5343×1000/15.782＝223.945查表得：ψ＝.145立杆材料特性：A＝489.303 mm2W＝5080 mm3［f］＝205 N/mm2σ＝N/ψA＋M W/W＝8.8038×1000/（.145×489.303）+.1581×1000000/5080＝155.2085 N/mm2因为σ＝155.2085 N/mm2≤205 N/mm2符合要求。
七、最大搭设高度的计算⑴不考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭式和半封闭式的脚手架可搭设高度按照下式计算（规范5.3.6）H s＝［ψAf－（1.2N G2k＋1.4N Qk）］/1.2g k构配件自重标准值产生的轴力：N G2k＝N G2＋N G3＋N G4＝.882+.264+.12＝1.266 kN活荷载标准值：N Qk＝3.78 kN每米立杆承受的结构自重标准值：g k＝.1161 kN/mH s＝［.145×489.303×205/1000－（1.2×1.266＋1.4×3.78）］/（1.2×.1161）＝55.5077 m脚手架搭设高度H s等于或大于26 m，按照下式调整且不超过50 m（规范5.3.7）［H］＝H s/（1＋0.001H s）［H］＝55.5077/（1－0.001×55.5077）＝52.5886 m脚手架搭设高度限值：［H］＝50 m⑵考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭式和半封闭式的脚手架可搭设高度按照下式计算（规范5.3.6）H s＝［ψAf－［1.2N G2k＋0.85×1.4（N Qk＋ψAM wk/W）］］/1.2g k构配件自重标准值产生的轴力：N G2k＝N G2＋N G3＋N G4＝.882+.264+.12＝1.266 kN活荷载标准值：N Qk＝3.78 kN每米立杆承受的结构自重标准值：g k＝.1161 kN/m计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：M wk＝.1329 kN.mH s＝［.145×489.303×205/1000－［1.2×1.266＋0.85×1.4×（3.78＋.145×489.303×.1329/5080）］］/（1.2×.1161）＝45.3513 m脚手架搭设高度H s等于或大于26 m，按照下式调整且不超过50 m（规范5.3.7）［H］＝H s/（1＋0.001H s）［H］＝45.3513/（1－0.001×45.3513）＝43.3838 m脚手架搭设高度限值：［H］＝43.3838 m八、连墙件的计算连墙件的轴力计算值应按照下式计算（规范5.4.1）按设计搭设高度N l＝N lw＋N O连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N O＝5 kN风荷载产生的连墙件轴向力设计值（规范5.4.2）N lw＝1.4×W k×A w 风荷载基本风压值W k＝0.30 kN/m2每个连墙件覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积A w＝19.44 m2N l＝1.4×0.30×19.44＋5.0＝13.1648 kN连墙件采用扣件脚手架钢管N l＝13.1648 kN≤R c＝16 kN采用双扣件满足需要。