【精品】如何计算脚手架工程

南通职业大学建工大楼落地式扣件钢管脚手架施工方案班级姓名学号日期1目录钢管落地脚手架计算书 .2一、参数信息 .2二、大横杆的计算 .4三、小横杆的计算 .6四、扣件抗滑力的计算 .7五、脚手架立杆荷载计算 .8六、立杆的稳定性计算 .8七、最大搭设高度的计算 .10八、连墙件的稳定性计算 .10九、立杆的地基承载力计算 .12钢管落地脚手架参数表 .13钢管落地脚手架计算报审表 .14钢管落地脚手架技术交底 .16南通职业大学建工大楼2钢管落地脚手架计算书南通职业大学建工大楼工程； 工程建设地点:校内；属于框架结构； 地上9层； 地下2层；建筑高度：49m；标准层层高：3.6m ；总建筑面积：12000平方米；总工期：300天。本工程由南通职业大学投资建设，设计设计，勘察地质勘察，通大监理，施工组织施工；由老师担任项目经理，老师担任技术负责人。扣件式钢管落地脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 45.5 m，26.2米以下采用双管立杆，26.2米以上采用单管立杆；搭设尺寸为：横距L b为 1.05m，纵距L a为1.5m，大小横杆的步距为1.5 m；内排架距离墙长度为0.25m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；采用的钢管类型为 483.25； 横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件采用两步两跨，竖向间距 3 m，水平间距3 m，采用焊缝连接；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m 2；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处江苏南通市，基本风压0.4 kN/m 2；风荷载高度变化系数 z，计算连墙件强度时取1.335，计算立杆稳定性时取1，风荷载体型系数 s 为0.693；南通职业大学建工大楼34.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1394；脚手板自重标准值(kN/m 2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150；安全设施与安全网(kN/m 2):0.005；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.036；脚手板铺设总层数:4；5.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kPa):120.00；立杆基础底面面积(m 2):0.30；地基承载力调整系数:0.60。南通职业大学建工大楼4二、大横杆的计算按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，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。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P 1=0.036 kN/m ；脚手板的自重标准值:P 2=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ；活荷载标准值: Q=31.05/(2+1)=1.05 kN/m；静荷载的设计值: q 1=1.20.036+1.20.105=0.169 kN/m；活荷载的设计值: q 2=1.41.05=1.47 kN/m；图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)南通职业大学建工大楼5图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M 1max=0.080.1691.52+0.101.471.52 =0.361 kNm；支座最大弯距计算公式如下:M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M 2max= -0.100.1691.52-0.1171.471.52 =-0.425 kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.36110 6,0.425106)/4790=88.727 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 88.727 N/mm 2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！3.挠度验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： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值: q 1= P1+P2=0.036+0.105=0.141 kN/m；活荷载标准值: q 2= Q =1.05 kN/m；最大挠度计算值为： = 0.6770.1411500 4/(1002.06105115000)+0.9901.0515004/(1002.06105115000) = 2.425 mm；大横杆的最大挠度 2.425 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！三、小横杆的计算南通职业大学建工大楼6根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值：p 1= 0.0361.5 = 0.054 kN；脚手板的自重标准值：P 2=0.31.051.5/(2+1)=0.158 kN；活荷载标准值：Q=31.051.5/(2+1) =1.575 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.054+0.158)+1.4 1.575 = 2.459 kN；小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.20.0361.052/8 = 0.006 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.4591.05/3 = 0.861 kNm ；最大弯矩 M = M qmax + Mpmax = 0.866 kNm；最大应力计算值 = M / W = 0.86610 6/4790=180.888 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =180.888 N/mm 2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！南通职业大学建工大楼73.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计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如下: qmax = 5ql4/384EI qmax=50.03610504/(3842.06105115000) = 0.024 mm ；大横杆传递荷载 P = p 1 + p2 + Q = 0.054+0.158+1.575 = 1.786 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: pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EI pmax = 1786.351050(310502-410502/9 ) /(722.06105115000) = 3.098 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+3.098 = 3.122 mm；小横杆的最大挠度为 3.122 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求！四、扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5):R R c其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值: P 1 = 0.0361.52/2=0.054 kN；小横杆的自重标准值: P 2 = 0.0361.05/2=0.019 kN；脚手板的自重标准值: P 3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN；活荷载标准值: Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.054+0.019+0.236)+1.42.362=3.678 kN；南通职业大学建工大楼8R 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、脚手架立杆荷载计算作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1394kN/mNG1 = 0.1394+(1.502/2)0.036/1.5045.50 = 7.976kN；(2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m 2NG2= 0.341.5(1.05+0.2)/2 = 1.17 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/mNG3 = 0.1541.5/2 = 0.45 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m 2NG4 = 0.0051.545.5 = 0.341 kN；经计算得到，静荷载标准值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.937 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ = 31.051.52/2 = 4.725 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.29.937+ 0.851.44.725= 17.548 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+1.4NQ=1.29.937+1.44.725=18.54kN；六、立杆的稳定性计算外脚手架采用双立杆搭设部分，按照构造要求设置，不进行稳定性计算，只进行单立杆的稳定性计算。风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7 z s 0其中 0 - 基本风压(kN/m 2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： 0 = 0.4 kN/m2；南通职业大学建工大楼9 z - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： z= 1； s - 风荷载体型系数：取值为0.693；经计算得到，风荷载标准值为:Wk = 0.7 0.410.693 = 0.194 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M W 为:Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.1941.51.52/10 = 0.078 kNm；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + M W/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = N d = 17.548 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 ：N = N= 18.54kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 cm；计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l 0 = kuh 确定：l 0 = 2.599 m；长细比