地下室外墙落地式脚手架施工计算书

未找到目录项。PAGE1、扣件式落地单排脚手架计算依据：《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《钢结构设计标准》（GB50017-2017）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）(2015年版)一、参数信息_1.脚手架搭设参数脚手架从地面开始搭设搭设高度(m)19顶步栏杆高(m)0.8扫地杆距地(m)0.2立杆步距(m)1.5总步数12立杆纵距(m)1.5立杆横距(m)0.8采用小横杆在上布置，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根钢管类型Φ48×3连墙件布置方式二步三跨连墙件连接方式扣件连接连墙件扣件连接方式单扣件扣件抗滑承载力折减系数0.78脚手架沿墙纵向长度(m)2002.荷载参数(1)活荷载参数装修脚手架均布活荷载(kN/m2)2装修脚手架同时施工层数2(2)风荷载参数工程地理位置北京基本风压(kN/m2)0.3地面粗糙度类别C类(有密集建筑群市区)(3)静荷载参数1)脚手板参数选用木脚手板，按规范要求铺脚手板脚手板自重(kN/m2)0.35铺设层数22)挡脚板参数选用木脚手板(220×48×3000)，仅作业层设挡脚板挡脚板自重(kN/m2)0.08铺设层数23)防护栏杆仅作业层设防护栏杆每步防护栏杆根数1总根数24)围护材料2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全网全封闭密目网规格2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目网自重(kN/m2)0.01密目网自重(kN/m2)0.01上半步高度(m)0.83.地基参数土类型素填土承载力标准值(kPa)115立杆基础底面面积(m2)0.25承载力调整系数0.4__脚手架搭设体系剖面图脚手架搭设体系正立面图脚手架搭设体系平面图_二、小横杆的计算小横杆在大横杆的上面，考虑活荷载在小横杆上的最不利布置，验算强度和挠度时不计小横杆的悬挑荷载，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。1.均布荷载值计算作用在小横杆上的荷载标准值：q=0.033+0.350×1.5/2+2×1.5/2=1.796kN/m；作用在小横杆上的荷载设计值：q=1.2×（0.033+0.350×1.5/2）+1.4×2×1.5/2=2.455kN/m；2.强度验算最大弯矩M=ql2/8=2.455×0.82/8=0.196kN.m；最大应力计算值σ=γ0M/W=1×0.196×106/4.49×103=43.741N/mm2；小横杆实际弯曲应力计算值σ=43.741N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度ν=5ql4/384EI=5.0×1.796×9804/(384×2.06×105×10.78×104)=0.971mm；小横杆实际最大挠度计算值ν=0.971mm小于最大允许挠度值min（980/150，10）=6.533mm，满足要求！三、大横杆的计算小横杆在大横杆的上面，小横杆把荷载以集中力的形式传递给大横杆，所以，大横杆按照集中力作用下的三跨连续梁进行强度和挠度计算。1.小横杆传递给大横杆的集中力计算大横杆受到的集中力标准值：F=0.5ql=0.5×1.796×0.8=0.718kN；大横杆受到的集中力设计值：F=0.5ql=0.5×2.455×0.8=0.982kN；2.大横杆受力计算大横杆按三跨（每跨中部）均有集中活荷载分布计算，由脚手架大横杆试验可知，大横杆按照三跨连续梁计算是偏于安全的，按以上荷载分布进行计算可以满足要求并且与我国工程长期使用经验值相符。根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下：弯矩和剪力计算简图弯矩图(kN·m)剪力图(kN)变形计算简图变形图(mm)计算得到：最大弯矩：M=0.265kN.m最大变形：ν=1.313mm最大支座反力：F=2.177kN3.强度验算最大应力计算值σ=1×0.265×106/4.49×103=58.912N/mm2；大横杆实际弯曲应力计算值σ=1×58.912N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！4.挠度验算最大挠度ν=1.313mm；大横杆实际最大挠度计算值ν=1.313mm小于最大允许挠度值min（1500/150，10）=10.000mm，满足要求！四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算扣件的抗滑承载力按照下式计算:γ0R≤Rc其中γ0–脚手架结构重要性系数，取1；Rc--扣件抗滑承载力设计值。规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN。扣件抗滑承载力折减系数0.78，则该工程采用的单扣件承载力取值为6.240kN，双扣件承载力取值为9.360kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值2.177kN。作业层立杆扣件抗滑承载力验算：立杆受到的竖向作用力γ0R=1×2.177kN≤6.240kN，立杆采用单扣件，其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。1.静荷载标准值计算(1)结构自重标准值NG1k采用Φ48×3钢管。NG1k=gkH=0.1317×19.000=2.502kN；(2)构配件自重标准值NG2k1)脚手板的自重标准值NG2k1采用木脚手板，自重标准值gk1=0.35kN/m2，铺设层数n1=2层。NG2k1=n1×0.5×lb×la×gk1=2×0.5×0.8×1.5×0.35=0.420kN；2)挡脚板的自重标准值NG2k2采用木脚手板(220×48×3000)，自重标准值gk2=0.08kN/m，铺设层数n2=2层。NG2k2=n2×la×gk2=2×1.5×0.08=0.240kN；3)防护栏杆及扣件的自重标准值NG2k3采用Φ48×3钢管，自重标准值gk3=0.0333kN/m，总根数n3=2根。NG2k3=n3×（la×gk3+0.0132）=2×（1.5×0.0333+0.0132）=0.126kN；4)围护材料的自重标准值NG2k4采用2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全网全封闭，自重标准值gk4=0.01kN/m2。NG2k4=la×[H]×gk4=1.5×19×0.01=0.285kN；5)附加横杆及扣件的自重标准值NG2k5搭接在大横杆上的小横杆根数n4=1根，铺设层数n5=2层，采用Φ48×3钢管，自重标准值gk6=0.0333kN/m。NG2k5=n5×n4×（0.5×lb×gk6+0.0132）=2×1×（0.5×0.8×0.0333+0.0132）=0.053kN；6）构配件自重标准值NG2k合计NG2k=0.420+0.240+0.126+0.285+0.053=1.124kN；2.活荷载标准值计算活荷载按照2个装修作业层（荷载为2kN/m2）计算，活荷载合计值∑Qk=4kN/m2。∑NQk=0.5×lb×la×∑Qk=0.5×0.8×1.5×4=2.400kN；3.风荷载标准值计算Wk=μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照荷载规范规定采用：ω0=0.3kN/m2；μs--风荷载体型系数：μs=1.3j=1.3×0.800=1.000；j为挡风系数，考虑了脚手架和围护材料的共同作用，计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。μs最大值取1.0；因此这里取μs=1.0。μz--风荷载高度变化系数，按照荷载规范的规定采用：脚手架底部μz=0.650，脚手架顶部μz=0.722；经计算得到，风荷载标准值为:脚手架底部Wk=0.3×0.650×1.000=0.195kN/m2；脚手架顶部Wk=0.3×0.722×1.000=0.217kN/m2；六、立杆稳定性计算(一)基本数据计算1.立杆长细比验算依据《扣件式规范》第5.1.9条：长细比λ=l0/i=kμh/i=μh/i（k取为1）查《扣件式规范》表5.2.8得：μ=1.800；立杆的截面回转半径：i=1.590cm；λ=1.800×1.5×100/1.590=169.811立杆实际长细比计算值λ=169.811小于容许长细比230，满足要求！2.确定轴心受压构件的稳定系数φ长细比λ=l0/i=kμh/i=1.155×1.800×1.5×100/1.590=196.132；稳定系数φ查《扣件式规范》附录A.0.6表得到：φ=0.188；3.风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw式中：：弯矩折减系数，连墙件设置为二步三跨，取0.6；Wk：风荷载标准值，取前面计算得到的结果Wk=0.195kN/m2；Hc：连墙件间竖向垂直距离；MW=1.4×0.6×0.05×0.6×0.195×1.5×3.0002=0.007kN·m；(二)立杆稳定性计算σ=γ0N/(φA)+γ0MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4∑NQk=1.2×（2.502+1.124）+0.9×1.4×2.400=7.376kN；σ=1×7375.744/(0.188×424)+1×6633.900/4490=94.138N/mm2；组合风荷载时，立杆实际抗压应力计算值σ=94.138N/mm2小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！七、连墙件的稳定性计算风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=4.094kN；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=13.500m2；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.094kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=550/15.9的结果查表得到φ=0.904；A=4.24cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.904×4.24×102×205×10-3=78.595kN；Nl=6.094kN<Nf=78.595kN，连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用单扣件与墙体连接。由以上计算得到Nl=6.094kN≤单扣件的抗滑力6.240kN，满足要求！八、立杆的地基承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p≤fg地基承载力设计值:fg=fgk×kc=46.000kPa；其中，地基承载力标准值：fgk=115kPa；脚手架地基承载力调整系数：kc=0.4；立杆基础底面的平均压力：p=N/(Aγu)=23.527kPa；γu永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值：γu=1.254；立杆的轴心压力设计值：N=7.376kN；基础底面面积：A=0.25m2。p=23.527kPa＜fg=46.000kPa。地基承载力满足要求！九、脚手架配件数量匡算扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量，以适应构架时变化需要，因此按匡算方式来计算；根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算：长杆总长度(m)L=1.1·H·(n+la/h·n-la/h)小横杆数(根)N1=1.1·(H/h+2)·n直角扣件数(个)N2=2.2·(H/h+1)·n对接扣件数(个)N3=L/l旋转扣件数(个)N4=0.3·L/l脚手板面积(m2)S=2.2·(n-1)·la·lb其中n--立杆总数(根)n=135；H--搭设高度(m)H=19；h--步距(m)h=1.5；la--立杆纵距(m)la=1.5；lb--立杆横距(m)lb=0.8；代入得：长杆总长度(m)L=1.1×19×(135+1.5×135/1.5-1.5/1.5)=5622.100；小横杆数(根)N1=1.1×(19/(1.5)+2)×135=2178；直角扣件数(个)N2=2.2×(19/1.5+1)×135=4059；对接扣件数(个)N3=5622.100/6.00=938；旋转扣件数(个)N4=0.3×5622.100/6.00=282；脚手板面积(m2)S=2.2×(135-1)×1.5×0.8=353.760。根据以上公式计算得长杆总长5622.100m；小横杆2178根；直角扣件4059个；对接扣件938个；旋转扣件282个；脚手板353.760m2。2、扣件式落地双排脚手架计算依据：《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《钢结构设计标准》（GB50017-2017）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）(2015年版)一、参数信息1.脚手架搭设参数脚手架从地面开始搭设搭设高度(m)19顶步栏杆高(m)0.8内立杆距墙(m)0.55立杆步距(m)1.8总步数10立杆纵距(m)1.5立杆横距(m)1.2小横杆伸出内立杆长度(m)0.1扫地杆距地(m)0.2采用小横杆在上布置，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根钢管类型Φ48×3连墙件布置方式二步三跨连墙件连接方式扣件连接连墙件扣件连接方式单扣件扣件抗滑承载力折减系数1脚手架沿墙纵向长度(m)402.荷载参数(1)活荷载参数结构脚手架均布活荷载(kN/m2)3结构脚手架同时施工层数1(2)风荷载参数工程地理位置北京基本风压(kN/m2)0.3地面粗糙度类别D类(有密集建筑群且房屋较高市区)(3)静荷载参数1)脚手板参数选用木脚手板，按规范要求铺脚手板脚手板自重(kN/m2)0.35铺设层数22)防护栏杆仅作业层设防护栏杆每步防护栏杆根数1总根数13)围护材料2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全网全封闭密目网规格2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目网自重(kN/m2)0.01密目网自重(kN/m2)0.01上半步高度(m)0.83.地基参数土类型素填土承载力标准值(kPa)115立杆基础底面面积(m2)0.25承载力调整系数0.4脚手架搭设体系剖面图脚手架搭设体系正立面图脚手架搭设体系平面图二、小横杆的计算小横杆在大横杆的上面，考虑活荷载在小横杆上的最不利布置，验算强度和挠度时不计小横杆的悬挑荷载，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。1.均布荷载值计算作用在小横杆上的荷载标准值：q=0.033+0.350×1.5/2+3×1.5/2=2.546kN/m；作用在小横杆上的荷载设计值：q=1.2×（0.033+0.350×1.5/2）+1.4×3×1.5/2=3.505kN/m；2.强度验算最大弯矩M=ql2/8=3.505×1.22/8=0.631kN.m；最大应力计算值σ=γ0M/W=1×0.631×106/4.49×103=140.511N/mm2；小横杆实际弯曲应力计算值σ=140.511N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度ν=5ql4/384EI=5.0×2.546×12004/(384×2.06×105×10.78×104)=3.095mm；小横杆实际最大挠度计算值ν=3.095mm小于最大允许挠度值min（1200/150，10）=8.000mm，满足要求！三、大横杆的计算小横杆在大横杆的上面，小横杆把荷载以集中力的形式传递给大横杆，所以，大横杆按照集中力作用下的三跨连续梁进行强度和挠度计算。计算小横杆传递给大横杆的集中力时，计入小横杆的悬挑荷载。1.小横杆传递给大横杆的集中力计算内排大横杆受到的集中力标准值：F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0.5×2.546×1.2×(1+0.1/1.2)2=1.793kN；内排大横杆受到的集中力设计值：F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0.5×3.505×1.2×(1+0.1/1.2)2=2.468kN；外排大横杆受到的集中力标准值：F=0.5qlb[1+(a1/lb)2]=0.5×2.546×1.2×[1+(0.1/1.2)2]=1.538kN；外排大横杆受到的集中力设计值：F=0.5qlb[1+(a1/lb)2]=0.5×3.505×1.2×[1+(0.1/1.2)2]=2.118kN；2.大横杆受力计算大横杆按三跨（每跨中部）均有集中活荷载分布计算，由脚手架大横杆试验可知，大横杆按照三跨连续梁计算是偏于安全的，按以上荷载分布进行计算可以满足要求并且与我国工程长期使用经验值相符。根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下（内排大横杆、外排大横杆计算方式完全相同，下面是内排大横杆的计算过程，外排大横杆计算过程从略，仅给出最终计算结果）：弯矩和剪力计算简图弯矩图(kN·m)剪力图(kN)变形计算简图变形图(mm)计算得到内排大横杆：最大弯矩：M=0.655kN.m最大变形：ν=3.198mm最大支座反力：F=5.372kN计算得到外排大横杆(计算过程从略)：最大弯矩：M=0.563kN.m最大变形：ν=2.752mm最大支座反力：F=4.619kN3.强度验算最大应力计算值σ=1×0.655×106/4.49×103=145.794N/mm2；大横杆实际弯曲应力计算值σ=145.794N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！4.挠度验算最大挠度ν=3.198mm；大横杆实际最大挠度计算值ν=3.198mm小于最大允许挠度值min（1500/150，10）=10.000mm，满足要求！四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算扣件的抗滑承载力按照下式计算:γ0R≤Rc其中γ0–脚手架结构重要性系数，取1；Rc--扣件抗滑承载力设计值。规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN。扣件抗滑承载力折减系数1，则该工程采用的单扣件承载力取值为8.000kN，双扣件承载力取值为12.000kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。本工程内排大横杆传给内立杆的竖向作用力为5.372kN,外排大横杆传给外立杆的竖向作用力为4.619kN；作业层内立杆扣件抗滑承载力验算：内立杆受到的竖向作用力γ0R=1×5.372kN≤8.000kN，内立杆采用单扣件，其抗滑承载力的设计计算满足要求！作业层外立杆扣件抗滑承载力验算：外立杆受到的竖向作用力γ0R=1×4.619kN≤8.000kN，外立杆采用单扣件，其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。1.静荷载标准值计算(1)结构自重标准值NG1k采用Φ48×3钢管。外立杆：NG1k=gkH=0.1193×19.000=2.266kN；内立杆：NG1k=gkH=0.0980×19.000=1.861kN；(2)构配件自重标准值NG2k1)脚手板的自重标准值NG2k1采用木脚手板，自重标准值gk1=0.35kN/m2，铺设层数n1=2层。外立杆：NG2k1=n1×0.5×lb×la×gk1=2×0.5×1.2×1.5×0.35=0.630kN；内立杆：NG2k1=n1×（0.5×lb+a1）×la×gk1=2×（0.5×1.2+0.1）×1.5×0.35=0.735kN；2)防护栏杆及扣件的自重标准值NG2k3采用Φ48×3钢管，自重标准值gk3=0.0333kN/m，总根数n3=1根。外立杆：NG2k3=n3×（la×gk3+0.0132）=1×（1.5×0.0333+0.0132）=0.063kN；3)围护材料的自重标准值NG2k4采用2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全网全封闭，自重标准值gk4=0.01kN/m2。外立杆：NG2k4=la×[H]×gk4=1.5×19×0.01=0.285kN；4)附加横杆及扣件的自重标准值NG2k5搭接在大横杆上的小横杆根数n4=1根，铺设层数n5=2层，采用Φ48×3钢管，自重标准值gk6=0.0333kN/m。外立杆：NG2k5=n5×n4×（0.5×lb×gk6+0.0132）=2×1×（0.5×1.2×0.0333+0.0132）=0.066kN；内立杆：NG2k5=n5×n4×[（0.5×lb+a1）×gk6+0.0132]=2×1×[（0.5×1.2+0.1）×0.0333+0.0132]=0.073kN；5）构配件自重标准值NG2k合计外立杆：NG2k=0.630+0.063+0.285+0.066=1.045kN；内立杆：NG2k=0.735+0.073=0.808kN；2.活荷载标准值计算活荷载按照1个结构作业层（荷载为3kN/m2）计算，活荷载合计值∑Qk=3kN/m2。外立杆：∑NQk=0.5×lb×la×∑Qk=0.5×1.2×1.5×3=2.700kN；内立杆：∑NQk=（0.5×lb+a1）×la×∑Qk=（0.5×1.2+0.1）×1.5×3=3.150kN；3.风荷载标准值计算Wk=μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照荷载规范规定采用：ω0=0.3kN/m2；μs--风荷载体型系数：μs=1j=1×0.800=0.800；j为挡风系数，考虑了脚手架和围护材料的共同作用，计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。μz--风荷载高度变化系数，按照荷载规范的规定采用：脚手架底部μz=0.510，脚手架顶部μz=0.510；经计算得到，风荷载标准值为:脚手架底部Wk=0.3×0.510×0.800=0.122kN/m2；脚手架顶部Wk=0.3×0.510×0.800=0.122kN/m2；六、立杆稳定性计算(一)基本数据计算1.立杆长细比验算依据《扣件式规范》第5.1.9条：长细比λ=l0/i=kμh/i=μh/i（k取为1）查《扣件式规范》表5.2.8得：μ=1.530；立杆的截面回转半径：i=1.590cm；λ=1.530×1.8×100/1.590=173.208立杆实际长细比计算值λ=173.208小于容许长细比210，满足要求！2.确定轴心受压构件的稳定系数φ长细比λ=l0/i=kμh/i=1.155×1.530×1.8×100/1.590=200.055；稳定系数φ查《扣件式规范》附录A.0.6表得到：φ=0.180；3.风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw式中：：弯矩折减系数，连墙件设置为二步三跨，取0.6；Wk：风荷载标准值，取前面计算得到的结果Wk=0.122kN/m2；Hc：连墙件间竖向垂直距离；MW=1.4×0.6×0.05×0.6×0.122×1.5×3.6002=0.006kN·m；(二)外立杆稳定性计算σ=γ0N/(φA)+γ0MW/W≤[f]外立杆的轴心压力设计值N=1.2×（NG1k+NG2k）+1.4∑NQk=1.2×（2.266+1.045）+1.4×2.700=7.753kN；σ=1×7752.906/(0.180×424)+1×5996.229/4490=102.951N/mm2；组合风荷载时，外立杆实际抗压应力计算值σ=102.951N/mm2小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！(三)内立杆稳定性计算σ=γ0N/(φA)+γ0MW/W≤[f]内立杆的轴心压力设计值N=1.2×（NG1k+NG2k）+1.4∑NQk=1.2×（1.861+0.808）+1.4×3.150=7.613kN；σ=1×7613.358/(0.180×424)+1×5996.229/4490=101.122N/mm2；组合风荷载时，内立杆实际抗压应力计算值σ=101.122N/mm2小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！七、连墙件的稳定性计算风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=2.776kN；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.776kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=700/15.9的结果查表得到φ=0.872；A=4.24cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.872×4.24×102×2