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、脚手架参数脚手架搭设方式双排脚手架脚手架钢管类型Ф48×3.5脚手架搭设高度H(m)80脚手架沿纵向搭设长度L(m)240立杆步距h(m)1.8立杆纵距或跨距la(m)1.5立杆横距lb(m)0.8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)6双立杆受力不均匀系数KS0.6二、荷载设计脚手板类型竹串片脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.35脚手板铺设方式2步1设密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)0.01挡脚板类型竹串片挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.14挡脚板铺设方式2步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.129横向斜撑布置方式5跨1设结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)3装修脚手架作业层数nzj1装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)2地区海南文昌安全网设置全封闭基本风压ω0(kN/m2)0.8风荷载体型系数μs1.25风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆、双立杆稳定性)1.2，0.9，0.74 风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆、双立杆稳定性)1.21，0.91，0.74计算简图：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n0横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)121900横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)5080 纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2×(0.038+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.038+0.35×0.8/2)+1.4×3×0.8/2=1.89kN/m正常使用极限状态q"=(0.038+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.038+0.35×0.8/2)+3×0.8/2=1.38kN/m计算简图如下：1、抗弯验算Mmax=0.1qla2=0.1×1.89×1.52=0.43kN·mσ=Mmax/W=0.43×106/5080=83.89N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算 νmax=0.677q"la4/(100EI)=0.677×1.38×15004/(100×206000×121900)=1.881mmνmax＝1.881mm≤[ν]＝min[la/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Rmax=1.1qla=1.1×1.89×1.5=3.13kN正常使用极限状态Rmax"=1.1q"la=1.1×1.38×1.5=2.27kN四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=Rmax=3.13kNq=1.2×0.038=0.046kN/m正常使用极限状态由上节可知F1"=Rmax"=2.27kNq"=0.038kN/m1、抗弯验算计算简图如下： 弯矩图(kN·m)σ=Mmax/W=0×106/5080=0.79N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算计算简图如下：变形图(mm)νmax＝0.008mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.33mm满足要求！ 3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=0.02kN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0.85扣件抗滑承载力验算：纵向水平杆：Rmax=3.13kN≤Rc=0.85×8=6.8kN横向水平杆：Rmax=0.02kN满足要求！六、荷载计算脚手架搭设高度H80双立杆计算高度H16脚手架钢管类型Ф48×3.5每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.129立杆静荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值NG1k单外立杆：NG1k=(gk+la×n/2×0.038/h)×(H-H1)=(0.129+1.5×0/2×0.038/1.8)×(80-6)=9.55kN单内立杆：NG1k=9.55kN双外立杆：NG1k=(gk+0.038+la×n/2×0.038/h)×H1=(0.129+0.038+1.5×0/2×0.038/1.8)×6=1kN双内立杆：NGS1k=1kN2、脚手板的自重标准值NG2k1单外立杆：NG2k1=((H-H1)/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=((80-6)/1.8+1)×1.5×0.8×0.35×1/2/2=4.42kN1/2表示脚手板2步1设单内立杆：NG2k1=4.42kN双外立杆：NGS2k1=H1/h×la×lb×Gkjb×1/2/2=6/1.8×1.5×0.8×0.35×1/2/2=0.35kN1/2表示脚手板2步1设双内立杆：NGS2k1=0.35kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2单外立杆：NG2k2=((H-H1)/h+1)×la×Gkdb×1/2=((80-6)/1.8+1)×1.5×0.14×1/2=4.42kN1/2表示挡脚板2步1设双外立杆：NGS2k2=H1/h×la×Gkdb×1/2=6/1.8×1.5×0.14×1/2=0.35kN1/2表示挡脚板2步1设4、围护材料的自重标准值NG2k3单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×(H-H1)=0.01×1.5×(80-6)=1.11kN双外立杆：NGS2k3=Gkmw×la×H1=0.01×1.5×6=0.09kN构配件自重标准值NG2k总计单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=4.42+4.42+1.11=9.95kN单内立杆：NG2k=NG2k1=4.42kN双外立杆：NGS2k=NGS2k1+NGS2k2+NGS2k3=0.35+0.35+0.09=0.79kN双内立杆：NGS2k=NGS2k1=0.35kN立杆施工活荷载计算外立杆：NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj+nzj×Gkzj)/2=1.5×0.8×(1×3+1×2)/2=3kN内立杆：NQ1k=3kN组合风荷载作用下单立杆轴向力：单外立杆：N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(9.55+9.95)+0.9×1.4×3=27.18kN单内立杆：N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(9.55+4.42)+0.9×1.4×3=20.54kN双外立杆：Ns=1.2×(NGS1k+NGS2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(1+0.79)+0.9×1.4×3=5.93kN双内立杆：Ns=1.2×(NGS1k+NGS2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(1+0.35)+0.9×1.4×3=5.41kN七、钢丝绳卸荷计算钢丝绳不均匀系数α0.85钢丝绳安全系数k9钢丝绳绳夹型式马鞍式拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)15.19钢丝绳绳夹数量[n]5吊环设置分开设置花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)10花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)170卸荷系数Kf0.8上部增加荷载高度(m)6 脚手架卸荷次数N3第N次卸荷卸荷点位置高度hx(m)卸荷点净高hj(m)钢丝绳上下吊点的竖向距离ls(m)上吊点距内立杆下吊点的水平距离HS(mm)上吊点距外立杆下吊点的水平距离HS(mm)卸荷点水平间距HL(m)118243300110032422233001100336416330011003钢丝绳卸荷 钢丝绳绳卡作法钢丝绳连接吊环作法（分开设置）第1次卸荷验算α1=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/300)=84.29°α2=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/1100)=69.86°钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5P1=Kf×KX×N×hj(n+1)/(H-H1)×HL/la=0.8×1.5×20.54×24/(80-6)×3/1.5=15.99kNP2=Kf×KX×N×hj(n+1)/(H-H1)×HL/la=0.8×1.5×27.18×24/(80-6)×3/1.5=21.16kN钢丝绳轴向拉力T1=P1/sinα1=15.99/sin84.29°=16.07kNT2=P2/sinα2=21.16/sin69.86°=22.53kN 卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=22.53kN绳夹数量：n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×22.53/(2×15.19)=2个≤[n]=5个满足要求！花篮螺栓验算：σ=[Fg]×103/(π×de2/4)=22.53×103/(π×102/4)=286.9N/mm2>[ft]=170N/mm2不满足要求，增大花篮螺栓直径或减小卸荷间距！Pg=k×[Fg]/α=9×22.53/0.85=238.58kN钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0.5)1/2=(238.58/0.5)1/2=21.84mm吊环最小直径dmin=(2A/π)1/2=(2×[Fg]/([f]π))1/2=(2×22.53×103/(65π))1/2=15mm注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2第1次卸荷钢丝绳最小直径21.84mm，必须拉紧至22.53kN，吊环最小直径为15mm。第2次卸荷钢丝绳最小直径20.91mm，必须拉紧至20.66kN，吊环最小直径为15mm。第3次卸荷钢丝绳最小直径17.84mm，必须拉紧至15.02kN，吊环最小直径为13mm。八、立杆稳定性验算脚手架搭设高度H80双立杆计算高度H16双立杆受力不均匀系数KS0.6立杆计算长度系数μ1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)5080立杆截面回转半径i(mm)15.8立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)205立杆截面面积A(mm2)489连墙件布置方式两步三跨1、立杆长细比验算立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m长细比λ=l0/i=2.7×103/15.8=170.89≤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=3.12m长细比λ=l0/i=3.12×103/15.8=197.37查《规范》表A得，φ=0.186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×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k)×(hx1-H1+(1-Kf)×(H-hx1-hj顶)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/(H-H1)=(1.2×(9.55+9.95)+1.4×3)×(18-6+(1-0.8)×(80-18-16)+max[6，(1-0.8)×16])/(80-6)=10.14kN双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+N=1.2×(1+0.79)+10.14=12.3kNσ=N/(φA)=10144.57/(0.186×489)=111.54N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！σ=KSNS/(φA)=0.6×12297.85/(0.186×489)=81.13N/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×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k)×(hx1-H1+(1-Kf)×(H-hx1-hj顶)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/(H-H1)=(1.2×(9.55+9.95)+0.9×1.4×3)×(18-6+(1-0.8)×(80-18-16)+max[6，(1-0.8)×16])/(80-6)=9.99kN双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+N=1.2×(1+0.79)+9.99=12.14kNMw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.91×1.5×1.82/10=0.56kN·mσ=N/(φA)+Mw/W=9990.19/(0.186×489)+555344.88/5080=219.16N/mm2>[f]=205N/mm2Mws=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.74×1.5×1.82/10=0.45kN·mσ=KS(NS/(φA)+Mw/W)=0.6×(12143.47/(0.186×489)+454596.47/5080)=133.8N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！不满足要求，减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！ 九、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连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)3连墙件计算长度l0(mm)600连墙件截面面积Ac(mm2)489连墙件截面回转半径i(mm)158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0.85Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×1.21×2×1.8×3×1.5=27.35kN长细比λ=l0/i=600/158=3.8，查《规范》表A.0.6得，φ=0.99(Nlw+N0)/(φAc)=(27.35+3)×103/(0.99×489)=62.56N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2满足要求！扣件抗滑承载力验算：Nlw+N0=27.35+3=30.35kN>0.85×12=10.2kN不满足要求，增设连墙件！十、立杆地基承载力验算地基土类型粘性土地基承载力特征值fg(kPa)140地基承载力调整系数mf0.5垫板底面积A(m2)0.25单立杆的轴心压力标准值N=((NG1k+NG2k)+NQ1k)×(hx1-H1+(1-Kf)×(H-hx1-hj顶)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/(H-H1)=((9.55+9.95)+3)×(18-6+(1-0.8)×(80-18-16)+max[6，(1-0.8)×16])/(80-6)=8.27kN双立杆的轴心压力标准值NS=(NGS1k+NGS2k)+N=(1+0.79)+8.27=10.06kN立柱底垫板的底面平均压力p＝N/(mfA)＝10.06/(0.5×0.25)＝80.52kPa≤fg＝140kPa满足要求！结论和建议：1.第1次卸荷花篮螺栓验算，不满足要求，增大花篮螺栓直径或减小卸荷间距！2.第2次卸荷花篮螺栓验算，不满足要求，增大花篮螺栓直径或减小卸荷间距！ 3.第3次卸荷花篮螺栓验算，不满足要求，增大花篮螺栓直径或减小卸荷间距！4.立杆稳定性验算，不满足要求，减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！5.连墙件扣件抗滑承载力验算，不满足要求，增设连墙件！'