扣件式脚手架计算书

计算依据：

1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20162、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计标准》GB50017-20175、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20116、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018

一、脚手架参数

卸荷设置

无

结构重要性系数γ0

可变荷载调整系数γL

0.9

脚手架安全等级

II级

脚手架搭设排数

双排脚手架

脚手架钢管类型

Φ48×2.5

脚手架架体高度H(m)

立杆步距h(m)

1.5

立杆纵距或跨距la(m)

1.8

立杆横距lb(m)

0.9

横向水平杆计算外伸长度a1(m)

0.15

内立杆离建筑物距离a(m)

0.2

双立杆计算方法

不设置双立杆

二、荷载设计

脚手架设计类型

装修脚手架

脚手板类型

冲压钢脚手板

脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)

0.3

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

木挡脚板

栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)

0.17

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

装修脚手架作业层数nzj

装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)

地区

浙江杭州市

安全网设置

全封闭

基本风压ω0(kN/m2)

0.3

风荷载体型系数μs

风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)

0.81，0.81

风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)

0.243，0.243

计算简图：

立面图

侧面图

三、横向水平杆验算

纵、横向水平杆布置方式

横向水平杆在上

纵向水平杆上横向水平杆根数n

0

横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)

205

横杆截面惯性矩I(mm4)

92800

横杆弹性模量E(N/mm2)

206000

横杆截面抵抗矩W(mm3)

3860

纵、横向水平杆布置

承载能力极限状态

q=1.3×(0.028+Gkjb×la/(n+1))+0.9×1.5×Gk×la/(n+1)=1.3×(0.028+0.3×1.8/(0+1))+0.9×1.5×2×1.8/(0+1)=5.598kN/m

正常使用极限状态

q＇=(0.028+Gkjb×la/(n+1))=(0.028+0.3×1.8/(0+1))=0.568kN/m

计算简图如下：

1、抗弯验算

Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[5.598×0.92/8，5.598×0.152/2]=0.567kN·m

σ=γ0Mmax/W=1×0.567×106/3860=146.849N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

νmax=max[5q＇lb4/(384EI)，q＇a14/(8EI)]=max[5×0.568×9004/(384×206000×92800)，0.568×1504/(8×206000×92800)]=0.254mm

νmax＝0.254mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm

满足要求！

3、支座反力计算

承载能力极限状态

Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=5.598×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=3.429kN

正常使用极限状态

Rmax＇=q＇(lb+a1)2/(2lb)=0.568×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=0.348kN

四、纵向水平杆验算

承载能力极限状态

由上节可知F1=Rmax=3.429kN

q=1.3×0.028=0.036kN/m

正常使用极限状态

由上节可知F1＇=Rmax＇=0.348kN

q＇=0.028kN/m1、抗弯验算

计算简图如下：

弯矩图(kN·m)

σ=γ0Mmax/W=1×0.012×106/3860=3.022N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

计算简图如下：

变形图(mm)

νmax＝0.106mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1800/150，10]＝10mm

满足要求！

3、支座反力计算

承载能力极限状态

Rmax=0.071kN

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：

横向水平杆：Rmax=1×3.429=3.429kN≤Rc=0.85×8=6.8kN

纵向水平杆：Rmax=1×0.071=0.071kN

满足要求！

六、荷载计算

脚手架架体高度H

脚手架钢管类型

Φ48×2.5

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+(lb+a1)×n/2×0.028/h)×H=(0.129+(0.9+0.15)×0/2×0.028/1.5)×14=1.806kN

单内立杆：NG1k=1.806kN2、脚手板的自重标准值NG2k1

单外立杆：NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/2/2=(14/1.5+1)×1.8×(0.9+0.15)×0.3×1/2/2=1.465kN

1/2表示脚手板2步1设

单内立杆：NG2k1=1.465kN3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2

单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(14/1.5+1)×1.8×0.17×1/2=1.581kN

1/2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=0.01×1.8×14=0.252kN5、构配件自重标准值NG2k总计

单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.465+1.581+0.252=3.298kN

单内立杆：NG2k=NG2k1=1.465kN

立杆施工活荷载计算

外立杆：NQ1k=la×(lb+a1)×(nzj×Gkzj)/2=1.8×(0.9+0.15)×(2×2)/2=3.78kN

内立杆：NQ1k=3.78kN

组合风荷载作用下单立杆轴向力：

单外立杆：N=1.3×(NG1k+

NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(1.806+3.298)+

0.9×1.5×3.78=11.738kN

单内立杆：N=1.3×(NG1k+

NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(1.806+1.465)+

0.9×1.5×3.78=9.355kN

七、立杆稳定性验算

脚手架架体高度H

立杆计算长度系数μ

1.5

立杆截面抵抗矩W(mm3)

3860

立杆截面回转半径i(mm)

16.1

立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)

205

立杆截面面积A(mm2)

357

连墙件布置方式

两步两跨

1、立杆长细比验算

立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.5=2.25m

长细比λ=l0/i=2.25×103/16.1=139.752≤210

满足要求！

轴心受压构件的稳定系数计算：

立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.5=2.599m

长细比λ=l0/i=2.599×103/16.1=161.413

查《规范》表A得，φ=0.2712、立杆稳定性验算

组合风荷载作用

单立杆的轴心压力设计值N=1.3(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.806+3.298)+0.9×1.5×3.78=11.738kN

Mwd=γLφwγQMwk=γLφwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.9×0.6×1.5×(0.05×0.6×0.243×1.8×32)=0.096kN·m

σ=γ0[N/(φA)+

Mwd/W]=1×[11737.875/(0.271×357)+95659.38/3860]=146.108N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

八、连墙件承载力验算

连墙件布置方式

两步两跨

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)

连墙件计算长度l0(mm)

600

连墙件截面类型

钢管

连墙件型号

Φ48.3×3.6

连墙件截面面积Ac(mm2)

506

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

0.85

Nlw=1.5×ωk×2×h×2×la=1.5×0.243×2×1.5×2×1.8=3.937kN

长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896

(Nlw+N0)/(φAc)=(3.937+3)×103/(0.896×506)=15.301N/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=3.937+3=6.937kN≤0.85×12=10.2kN

满足要求！

九、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mf

0.4

垫板底面积A(m2)

0.25

立柱底垫板的底面平均压力p＝N/(mfA)＝11.738/(0.4×0.25)＝117.379kPa≤γufg＝1.254×140

=175.56kPa

满足要求！