脚手架计算公式.xls

1 普普通通钢钢管管脚脚手手架架计计算算 KF002 适用范围 普通钢管双排落地式脚手架 一 计算参数 搭设高度H42 65 m 立杆横距lb1200 mm外伸长度a300 mm 立杆纵距la1500 mm 步高h1800 mm 步数n24步 脚手架的钢管选用 48 3 5 其计算参数为 截面模量W5080 mm3回转半径i15 8 mm 截面积A489 mm2截面惯性距I121900 mm4 钢材的弹性模量E206000 N mm2 本计算书中的规范指的是 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130 2001 二 脚手架计算 一 大横杆的计算 把大横杆简化为连续三跨梁来计算简图如下 1 荷载计算 恒荷载计算 竹排片的规格为1 2m 1 5m 自重标准值为56N m2 竹排片自重56 lb 3 22 4 N m 钢管自重38 4 N m 小计 g 60 8 N m 活荷载计算 结构脚手架施工均布活荷载P 2000 N m2 q P lb 3 800 N m 2 强度验算 荷载作用下的弯矩M的计算 M 0 1 g 1 2 q 1 4 la2 268 42N m 大横杆强度的验算 M W 52 84N mm2 f 205N mm2 满足要求 其中 f 为Q235钢抗拉 抗压和抗弯强度设计值见规范表5 1 6 3 挠度验算 w 0 677 g 1 2 q 1 4 la4 100 E I 1 63mm w 其中 w 为受弯构件允许挠度值查规范表5 1 8 w la 150 10mm 满足要求 荷载作用下的中间支座反力的计算 R 1 1 g 1 2 q 1 4 la 1968 38N RR q R1 R1 laalal 2 二 小横杆的计算 小横杆只考虑大横杆产生的集中力作用 计算简图如下 1 强度验算 计算集中力R作用下的弯距M 集中力R到支座的距离c lb 3 400mm M R c 787 4N m 小横杆的验算 M W 155 0N mm2 f 205N mm2 满足要求 2 挠度验算 w R c 3lb2 4c2 24 E I 4 81mm w 其中 w lb 150 8mm 满足要求 验算小横杆和立杆间扣件的抗滑承载力 根据实际的受力情况可知R1 0 5 R 984 192 N 则小横杆和立杆间的扣件受力是 R1 R 2952 58N Rc 8000N 满足要求 其中 Rc为扣件抗滑承载力设计值见规范表5 1 7 三 立杆计算 1 荷载计算 恒荷载计算 大横杆自重38 4 la 4 230 4 N 小横杆自重38 4 lb a 1 57 6 N 扣件自重15 6 90 N 竹筏片脚手板56 la lb 100 8 N 栏杆及挡板自重140 la 210 N 安全网自重20 la h 54 N 小计 N1 742 8 N 活荷载计算 N2 P la lb 3600 N 活荷载的层数 n 2 风荷载的计算 计算参数 风压高度变化系数uz1 13 脚手架风荷载体型系数us1 04 基本风压wo0 4 kN m2 wk 0 7 uz us wo 0 33kN m2 2 立杆内力的计算 RR ccc R1R1 lb 3 立杆采用单立杆 立杆自重N3 38 4 H 1637 76 N 有关参数的计算 计算长度lo k u h 3 22m 其中 计算长度附加系数k1 155 单杆计算长度系数u查规范表5 3 3单杆计算长度系数u查规范表5 3 31 55 长细比 lo i 204 210 查规范中的附表C可得 0 174 2 1 组合风荷载的作用 立杆底端的轴力N为 N n N1 2 N3 1 2 0 85 n N2 2 1 4 16809 N 风荷载作用下的立杆段弯距值 M 0 85 1 4 wk la h2 10 190 31N m 立杆稳定性验算 N A M W 235 02N mm2 f 205N mm2 满足要求 2 2 不组合风荷载的作用 立杆底端的轴力为 N n N1 2 N3 1 2 n N2 2 1 4 17565 5 N 立杆稳定性验算 N A 206 44N mm2 f 205N mm2 满足要求 立杆从第n 步开始往下采用双立杆n 15 立杆自重N3 38 4 H n n h 2239N 有关参数的计算 计算长度lo k u h 3 22m 其中 计算长度附加系数k1 155 单杆计算长度系数u查规范表5 3 3单杆计算长度系数u查规范表5 3 31 55 长细比 lo i 204 210 查规范中的附表C可得 0 174 2 1 组合风荷载的作用 立杆底端的轴力N为 N n N1 2 N3 1 2 0 85 n N2 2 1 4 17531 N 风荷载作用下的立杆段弯距值 M 0 85 1 4 wk la h2 10 190 31N m 立杆稳定性验算 N A 2 M W 2 121 75N mm2 f 205N mm2 满足要求 2 2 不组合风荷载的作用 立杆底端的轴力为 N n N1 2 N3 1 2 n N2 2 1 4 18286 6 N 立杆稳定性验算 N A 2 107 46N mm2 f 205N mm2 满足要求 4 四 连墙件的计算 本脚手架按两步三跨计算 连墙件采用圆钢 步数n12跨数n23 选用圆钢的直径为 10mm 截面积A r2 78 5 mm2 连墙件的轴向力设计值的计算 Nl Nlw No 12 46kN 其中 Nlw为风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw 1 4 wk Aw 7 46kN 其中 Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积 Aw bw hw 16 2 m2 bw n2 la 4500 mm hw n1 h 3600 mm No为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 双排架的No5kN 连墙件的强度验算 Nl A 158 8N mm2 f 205N mm2 满足要求 5 钢钢管管悬悬挑挑脚脚手手架架计计算算 KF002 适用范围 普通钢管双排脚手架 悬挑架采用普通钢管 一 计算参数 搭设高度H14 4 m 立杆横距lb1200 mm外伸长度a300 mm 立杆纵距la1800 mm 步高h1800 mm 步数n8步 脚手架的钢管选用 48 3 5 其计算参数为 截面模量W5080 mm3回转半径i15 8 mm 截面积A489 mm2截面惯性距I121900 mm4 钢材的弹性模量E206000 N mm2 本计算书中的规范指的是 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130 2001 二 脚手架计算 一 大横杆的计算 把大横杆简化为连续三跨梁来计算简图如下 1 荷载计算 恒荷载计算 竹排片的规格为1 2m 1 5m 自重标准值为56N m2 竹排片自重56 lb 3 22 4 N m 钢管自重38 4 N m 小计 g 60 8 N m 活荷载计算 结构脚手架施工均布活荷载P 2000 N m2 q P lb 3 800 N m 2 强度验算 荷载作用下的弯矩M的计算 M 0 1 g 1 2 q 1 4 la2 386 52N m 大横杆强度的验算 M W 76 09N mm2 f 205N mm2 满足要求 其中 f 为Q235钢抗拉 抗压和抗弯强度设计值见规范表5 1 6 3 挠度验算 w 0 677 g 1 2 q 1 4 la4 100 E I 3 38mm w 其中 w 为受弯构件允许挠度值查规范表5 1 8 w la 150 12mm 满足要求 荷载作用下的中间支座反力的计算 R 1 1 g 1 2 q 1 4 la 2362 06N RR q R1 R1 laalal 6 二 小横杆的计算 小横杆只考虑大横杆产生的集中力作用 计算简图如下 1 强度验算 计算集中力R作用下的弯距M 集中力R到支座的距离c lb 3 400mm M R c 944 8N m 小横杆的验算 M W 186 0N mm2 f 205N mm2 满足要求 2 挠度验算 w R c 3lb2 4c2 24 E I 5 77mm w 其中 w lb 150 8mm 满足要求 验算小横杆和立杆间扣件的抗滑承载力 根据实际的受力情况可知R1 0 5 R 1181 03 N 则小横杆和立杆间的扣件受力是 R1 R 3543 09N Rc 8000N 满足要求 其中 Rc为扣件抗滑承载力设计值见规范表5 1 7 三 立杆计算 1 荷载计算 恒荷载计算 大横杆自重38 4 la 4 276 48 N 小横杆自重38 4 lb a 1 57 6 N 扣件自重15 6 90 N 竹筏片脚手板56 la lb 120 96 N 栏杆及挡板自重140 la 252 N 安全网自重20 la h 64 8 N 小计 N1 861 84 N 活荷载计算 N2 P la lb 4320 N 活荷载的层数 n 2 风荷载的计算 计算参数 风压高度变化系数uz0 74 脚手架风荷载体型系数us1 04 基本风压wo0 4 kN m2 wk 0 7 uz us wo 0 22kN m2 RR ccc R1R1 lb 7 立杆自重N3 38 4 H 552 96 N 2 立杆内力的计算 有关参数的计算 计算长度lo k u h 3 22m 其中 计算长度附加系数k1 155 单杆计算长度系数u查规范表5 3 3单杆计算长度系数u查规范表5 3 31 55 长细比 lo i 204 210 查规范中的附表C可得 0 174 2 1 组合风荷载的作用 立杆底端的轴力N为 N n N1 2 N3 1 2 0 85 n N2 2 1 4 9941 2 N 风荷载作用下的立杆段弯距值 M 0 85 1 4 wk la h2 10 149 55N m 立杆稳定性验算 N A M W 146 28N mm2 f 205N mm2 满足要求 2 2 不组合风荷载的作用 立杆底端的轴力为 N n N1 2 N3 1 2 n N2 2 1 4 10848 4 N 立杆稳定性验算 N A 127 50N mm2 f 205N mm2 满足要求 四 连墙件的计算 本脚手架按两步三跨计算 连墙件采用圆钢 步数n12跨数n23 选用圆钢的直径为 10mm 截面积A r2 78 5 mm2 连墙件的轴向力设计值的计算 Nl Nlw No 10 86kN 其中 Nlw为风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw 1 4 wk Aw 5 86kN 其中 Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积 Aw bw hw 19 44 m2 bw n2 la 5400 mm hw n1 h 3600 mm No为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 双排架的No5kN 连墙件的强度验算 Nl A 138 4N mm2 f 205N mm2 满足要求 五 悬挑架的计算 计算简图 NN 1 2 34 5 A B 1 3 5 2 NN a RaxRax RbxRbx RbyRby N12N12 N13 N13N14 N24 N34 N35 N35 N45 8 支撑架层高h 4 5m角度 1 31019弧度 荷载取值 脚手架传递给挑梁的设计值 N10848 4 N 1 求支座反力 MA 0Rbx h N lbRbx 2893N压 MB 0Rax h N lb 0Rax 2893 N拉 Fy 0Rby 2 N 21697N 2 求各杆内力 2节点 Fy 0N24 Sin N 0N24 11227 N压 Fx 0N12 N24 Cos 0N12 2893N拉 5节点 Fx 0N45 Cos Rbx 0N45 11227 N压 Fy 0N35 N45 Sin Rby 0N35 10848 N压 3节点 Fy 0N13 N35 10848N压 Fx 0N34 0N 1节点 Fy 0N N13 N14 Sin 0N14 0N Fx 0Rax N12 0N12 2893N拉 3 压杆稳定性验算 按钢结构规范计算 25杆斜杆长度l h Sin 4 657m 计算长度lo 1 0 l 2 2 33m 长细比 x lo i 147 250 查规范中的附表C可得 x 0 320 斜杆稳定性验算 N x A mxMx xW 1 0 8N Nex 229 729 f 205N mm2 其中 N为所计算构件范围内的轴心压力 x为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数 Mx为所计算构件范围内的最大弯矩 Mx N e 759387N mm e为构件偏心矩 按回转扣件e D 22 70mm Nex为欧拉临界力 NN 1 2 34 5 A B 1 3 5 2 NN a RaxRax RbxRbx RbyRby N12N12 N13 N13N14 N24 N34 N35 N35 N45 9 Nex 2EA x2 45771N x为截面塑性发展系数1 15 W为弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩 mx为等效弯矩系数 弯矩作用平面内有侧移的框架柱以及悬臂构件1 0 不满足要求 斜杆应采用双斜杆 15杆计算长度lo 1 0 h 2 2 25m 长细比 x lo i 142 210 查规范中的附表C可得 x 0 340 斜杆稳定性验算 N x A mxMx xW 1 0 8N Nex 182 582 f 205N mm2 其中 N为所计算构件范围内的轴心压力 x为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数 Mx为所计算构件范围内的最大弯矩 Mx N e 564116N mm e为构件偏心矩 按直角扣件e D 4 52mm Nex为欧拉临界力 Nex 2EA x2 49026N x为截面塑性发展系数1 15 W为弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩 mx为等效弯矩系数 弯矩作用平面内有侧移的框架柱以及悬臂构件1 0 满足要求 4 上部脚手架立杆与支承桁架水平杆间抗滑移计算 由于上部脚手架传至支承桁架外力N 10848N 大于直角扣件承载力设计值8kN 所以必须采用双扣件连接 10 型型钢钢悬悬挑挑钢钢管管脚脚手手架架计计算算 KF002 适用范围 普通钢管双排脚手架 悬挑架采用型钢 螺栓连接 一 计算参数 搭设高度H14 4 m 立杆横距lb1200 mm外伸长度a300 mm 立杆纵距la1800 mm 步高h1800 mm 步数n8步 脚手架的钢管选用 48 3 5 其计算参数为 截面模量W5080 mm3回转半径i15 8 mm 截面积A489 mm2截面惯性距I121900 mm4 钢材的弹性模量E206000 N mm2 本计算书中的规范指的是 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130 2001 二 脚手架计算 一 大横杆的计算 把大横杆简化为连续三跨梁来计算简图如下 1 荷载计算 恒荷载计算 竹排片的规格为1 2m 1 5m 自重标准值为56N m2 竹排片自重56 lb 3 22 4 N m 钢管自重38 4 N m 小计 g 60 8 N m 活荷载计算 结构脚手架施工均布活荷载P 2000 N m2 q P lb 3 800 N m 2 强度验算 荷载作用下的弯矩M的计算 M 0 1 g 1 2 q 1 4 la2 386 52N m 大横杆强度的验算 M W 76 09N mm2 f 205N mm2 满足要求 其中 f 为Q235钢抗拉 抗压和抗弯强度设计值见规范表5 1 6 3 挠度验算 w 0 677 g 1 2 q 1 4 la4 100 E I 3 38mm w 其中 w 为受弯构件允许挠度值查规范表5 1 8 w la 150 12mm 满足要求 荷载作用下的中间支座反力的计算 R 1 1 g 1 2 q 1 4 la 2362 06N RR q R1 R1 laalal 11 二 小横杆的计算 小横杆只考虑大横杆产生的集中力作用 计算简图如下 1 强度验算 计算集中力R作用下的弯距M 集中力R到支座的距离c lb 3 400mm M R c 944 8N m 小横杆的验算 M W 186 0N mm2 f 205N mm2 满足要求 2 挠度验算 w R c 3lb2 4c2 24 E I 5 77mm w 其中 w lb 150 8mm 满足要求 验算小横杆和立杆间扣件的抗滑承载力 根据实际的受力情况可知R1 0 5 R 1181 03 N 则小横杆和立杆间的扣件受力是 R1 R 3543 09N Rc 8000N 满足要求 其中 Rc为扣件抗滑承载力设计值见规范表5 1 7 三 立杆计算 1 荷载计算 恒荷载计算 大横杆自重38 4 la 4 276 48 N 小横杆自重38 4 lb a 1 57 6 N 扣件自重15 6 90 N 竹筏片脚手板56 la lb 120 96 N 栏杆及挡板自重140 la 252 N 安全网自重20 la h 64 8 N 小计 N1 861 84 N 活荷载计算 N2 P la lb 4320 N 活荷载的层数 n 2 风荷载的计算 计算参数 风压高度变化系数uz0 74 脚手架风荷载体型系数us1 04 基本风压wo0 4 kN m2 wk 0 7 uz us wo 0 22kN m2 RR ccc R1R1 lb 12 立杆自重N3 38 4 H 552 96 N 2 立杆内力的计算 有关参数的计算 计算长度lo k u h 3 22m 其中 计算长度附加系数k1 155 单杆计算长度系数u查规范表5 3 3单杆计算长度系数u查规范表5 3 31 55 长细比 lo i 204 210 查规范中的附表C可得 0 174 2 1 组合风荷载的作用 立杆底端的轴力N为 N n N1 2 N3 1 2 0 85 n N2 2 1 4 9941 2 N 风荷载作用下的立杆段弯距值 M 0 85 1 4 wk la h2 10 149 55N m 立杆稳定性验算 N A M W 146 28N mm2 f 205N mm2 满足要求 2 2 不组合风荷载的作用 立杆底端的轴力为 N n N1 2 N3 1 2 n N2 2 1 4 10848 4 N 立杆稳定性验算 N A 127 50N mm2 f 205N mm2 满足要求 四 连墙件的计算 本脚手架按两步三跨计算 连墙件采用圆钢 步数n12跨数n23 选用圆钢的直径为 10mm 截面积A r2 78 5 mm2 连墙件的轴向力设计值的计算 Nl Nlw No 10 86kN 其中 Nlw为风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw 1 4 wk Aw 5 86kN 其中 Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积 Aw bw hw 19 44 m2 bw n2 la 5400 mm hw n1 h 3600 mm No为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 双排架的No5kN 连墙件的强度验算 Nl A 138 4N mm2 f 205N mm2 满足要求 五 悬挑钢梁的计算 计算简图 5050 200 5050140 60 300 5050 q a NN bl 13 钢梁选用 16号槽钢重量q172 4N m 截面模量W108cm3截面惯性距I866cm4 荷载取值 1 脚手架传递给挑梁的设计值 N10848 4 N 2 钢梁自重设计值 1 2 q 206 88 N m 内力计算 M N lb 2 a q lb a 2 2 19760N m 强度验算 M W 182 96N mm2 f 215N mm2 其中 f为钢材抗拉 抗压和抗弯强度设计值 挠度验算 w N lb a 3 3 E I N a2 3 lb a a 6 E I q lb a 4 8 E I 7 3 mm w w 其中 w 2 lb a 250 12mm 支座反力 Mo 0M 0 25 Rx 0Rx 79039 N Fo 02 N q lb a Ry 0Ry 22007 N 螺栓选用 2 M24单个螺栓有效面积Ae352 5mm2 螺栓抗拉强度fl flb Ae 2 119850 N Rx 其中 flb为螺栓的抗拉强度设计值170N mm2 螺栓抗剪强度fv fvb Ae 2 91650 N Ry 其中 fvb为螺栓的抗剪强度设计值130N mm2 满足要求 5050 200 5050140 60 300 5050 q a NN bl 14 表表3 1 2 脚脚手手架架钢钢管管尺尺寸寸 mm 截面尺寸最大长度 外径 d壁厚t横向水平杆其它杆 483 5 22006500 513 表表4 2 1 1 脚脚手手板板自自重重标标准准值值 类别标准值 kN m2 冲压钢脚手板0 3 竹串片脚手板0 35 木脚手板0 35 表表4 2 1 2 栏栏杆杆 挡挡脚脚板板自自重重标标准准值值 类别标准值 kN m2 栏杆 冲压钢脚手板挡板0 11 栏杆 竹串片脚手板挡板0 14 栏杆 木脚手板挡板0 14 表表4 2 2 施施工工均均布布活活荷荷载载标标准准值值 类别标准值 kN m2 装修脚手架2 结构脚手架3 表表4 2 4 脚脚手手架架的的风风荷荷载载体体型型系系数数us 背靠建筑物的状况全封闭墙敞开 框架和开洞墙 脚手架状况 全封闭 半封闭1 0 1 3 敞开ustw 为挡风系数 1 2An Aw An为挡风面积 Aw为迎风面积 表表5 1 6 钢钢材材的的强强度度设设计计值值与与弹弹性性模模量量 N mm2 Q235钢抗拉 抗压和抗弯强度设计值f205 弹性模量E206000 表表5 1 7 扣扣件件 底底座座的的承承载载力力设设计计值值 kN 项目承载力设计值 对接扣件 抗滑 3 20 直角扣件 旋转扣件 抗滑 8 00 底座 抗压 40 00 表表5 1 8 受受弯弯构构件件的的容容许许挠挠度度 构件类别容许挠度 w 脚手板 纵向 横向水平杆l 150与10mm 悬挑受弯构件l 400 表表5 1 9 受受压压 受受拉拉构构件件的的的的容容许许长长细细比比 15 构件类别容许长细比 立杆 双排架210 单排架230 横向斜撑 剪刀撑中的压杆250 拉杆350 表表5 3 3 脚脚手手架架立立杆杆的的计计算算长长度度系系数数u 类别立杆横距 m 连墙件布置 二步三跨三步三跨 双排架 1 051 501 70 1 301 551 75 1 551 601 80 单排架 1 501 802 00 表表B 钢钢管管截截面面特特性性 外径 d mm 壁厚 t mm 截面积 A cm2 惯性矩 I cm4 截面模 量W cm3 回转半 径 i cm 每米长 质量 kg m 483 54 8912 195 081 583 84 513 04 5213 085 131 703 55 表表C 稳稳定定系系数数 表表 0123456789 01 0000 9970 9950 9920 9890 9870 9840 9810 9790 976 100 9740 9710 9680 9660 9630 9600 9580 9550 9520 949 200 9470 9440 9410 9380 9360 9330 9300 9270 9240 921 300 9180 9150 9120 9090 9060 9030 8990 8960 8930 889 400 8860 8820 8790 8750 8720 8680 8640 8610 8580 855 500 8520 8490 8460 8430 8390 8360 8320 8290 8250 822 600 8180 8140 8100 8060 8020 7970 7930 7890 7840 779 700 7750 7700 7650 7600 7550 7500 7440 7390 7330 728 800 7220 7160 7100 7040 6980 6920 6860 6800 6730 667 900 6610 6540 6480 6410 6340 6260 6180 6110 6030 595 1000 5880 5800 5730 5660 5580 5510 5440 5370 5300 523 1100 5160 5090 5020 4960 4890 4830 4760 4700 4640 458 1200 4520 4460 4400 4340 4280 4230 4170 4120 4060 401 1300 3960 3