落地式外脚手架计算书(按新规计算)

1、【MeiWei_81 重点借鉴文档】 落地式扣件钢管脚手架计算书 依据规范 : 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-20RR 建筑结构荷载规范 GB50009-20RR 钢结构设计规范 GB50017-20RR 建筑地基基础设计规范 GB50007-20RR 计算参数: 钢管强度为205.0N/mm,钢管强度折减系数取0.70。 双排脚手架，搭设高度 20.0 米，立杆采用单立管。 立杆的纵距 1.20 米,立杆的横距 1.05 米,内排架距离结构 0.30 米,立杆的步距 1.80 米 钢管类型为 48.3 X 3.6，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距3.60

2、米。 施工活荷载为4.0kN/m2，同时考虑2层施工。 脚手板采用竹串片，荷载为0.35kN/m2,按照铺设2层计算。 栏杆采用竹串片，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 2 基本风压0.30kN/m，高度变化系数1.0000，体型系数0.6000。 地基承载力标准值170kN/m，基础底面扩展面积0.250m ,地基承载力调整系数0.40。 钢管惯性矩计算采用 匸n (D4-d4)/64，抵抗距计算采用 Wn (D4-d4)/32D。 一、小横杆的计算： 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面

3、。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。 1. 均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.040kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.350 X 1 .200/2=0.210kN/m 活荷载标准值 Q=4.000X 1.200/2=2.400kN/m 荷载的计算值 q=1.2X0.040+1.2 X 0.210+1.4 X2.4 00=3.660kN/m 2. 抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下： 2 M=3.660X 1.050 /8=0.504kN.m (T =0.504 X l/5260.0=95.883N/mm2

4、 小横杆的计算强度小于143.5N/mni,满足要求! 3. 挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下： 384 5Z 荷载标准值 q=0.040+0.210+2.400=2.650kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 45 V=5.0X 2.650 X 1050.0 /(384 X 2.06 X 10 X 127100.0)=1.602mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm满足要求！ 、大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形 1. 荷

5、载值计算 小横杆的自重标准值 P1 =0.040 X 1.050=0.042kN 脚手板的荷载标准值 R=0.350 X 1.050 X 1.200/2=0.220kN 活荷载标准值 Q=4.000X 1.050 X 1.200/2=2.520kN 荷载的计算值 P=(1.2 X 0.042+1.2 X 0.220+1.4 X 2.520)/2=1.921kN 大横杆计算简图 2. 抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下： 呱=0.08/2 集中荷载最大弯矩计算公式如下： M=0.08 X (1.2 X 0.040) X 1

6、. 20RF+0.175 X 1.921 X 1.200=0.409kN.m (T =0.409 X 16/5260.0=77.750N/mm2 大横杆的计算强度小于143.5N/mni,满足要求！ 3. 挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下： % =0.677 主 1002 集中荷载最大挠度计算公式如下 1皿旦 100Z 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度 45 M=0.677 X 0.040 X 1200.00 /(100 X 2.060 X 10 X127100.000)=0.021mm 集中荷载标准值 P=(0.042+

7、0.220+2.520)/2=1.391kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 35 M=1.146 X 1391.093 X 1200.00 /(100 X 2.060 X 10 X 127100.000)=1.052mm 最大挠度和 V=V+V2=1.073mm 大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm满足要求! 三、扣件抗滑力的计算 : 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( 规范 5.2.5): R FC 其中FC扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN; R纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1. 荷载值计算 横杆的自重标准值 Pi =0.0

8、40 X 1.200=0.048kN 脚手板的荷载标准值 B=0.350 X 1.050 X 1.200/2=0.220kN 活荷载标准值 Q=4.000X 1.050X1.200/2=2.520kN 荷载的计算值 F=1.2X 0.048+1.2 X 0.220+1.4 X 2.520=3.850kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 ! 其抗滑承载 当直角扣件的拧紧力矩达 40-65N.m 时, 试验表明 : 单扣件在 12kN 的荷载下会滑动 , 力可取 8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN。 四、脚手架荷载标准值 : 作用于脚手架的荷载包括静荷载

9、、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 (kN/m) ；本例为 0.1202 NG1=0.120X 20.000=2.404kN (2) 脚手板的自重标准值 (kN/m2) ；本例采用竹串片脚手板，标准值为 0.35 NG2=0.350X 2X 1.200X (1.050+0.300)/2=0.567kN 0.17 (3) 栏杆与挡脚手板自重标准值 (kN/m) ；本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为 NG3=0.170 X 1.200X 2/2=0.204kN (4) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网 (kN/m2)； 0.010 NG4=0.0

10、1 0 X 1.200X 20.000=0.240kN 经计算得到，静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.415kN。 1/2 取 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的 值。 经计算得到，活荷载标准值 NQ=4.000X 2X 1.200X 1.050/2=5.040kN 【MeiWei_8 1 重点借鉴文档】 风荷载标准值应按照以下公式计算 矶=乞口 其中W基本风压（kN/m2），W=0.300 cz 风荷载高度变化系数，4=1.000 CS 风荷载体型系数：4=0.600 2 经计算得到：Wk=0.300 X 1.000 X0 .60

11、0=0.180kN/m。 考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.2Ng+0.9 X 1.4Nq 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力： N=1.2X 3.415+0.9 X 1.4 X 5.040=10.448kN 不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.2Ng+1.4Nq 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力： N=1.2X 3.415+1.4 X 5.040=11.154kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M计算公式 2 MW=0.9 X 1.4WJah/10 其中W风荷载标准值（kN/m2）; l a立杆的纵距（m）； h立杆的步距（m）。 经过计算得到风荷载

12、产生的弯矩： MW=0.9 X 1.4 X 0.180 X 1.200 X 1.800 X 1.800/10=0.088kN.m 五、立杆的稳定性计算： 1.不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 其中N立杆的轴心压力设计值，N=11.154kN; i计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm ; k计算长度附加系数，取1.155 ; u计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500; Io计算长度(m),由公式 lo=kuh 确定，l 0=1.155 X 1.500 x 1.800=3.118m； A立杆净截面面积，A=5.060cm2; 3 W立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm ; 入

13、由长细比，为3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l/i的结果查表得到0.188 ; (T钢管立杆受压强度计算值(N/mn); f钢管立杆抗压强度设计值，f=143.50N/mm 2; 经计算得到： 2 (T =11154/(0.19 X 506)=117.461N/mm; 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算(7 f,满足要求！ 2.考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 其中N立杆的轴心压力设计值，N=10.448kN; 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm ; k计算长度附加系数，取1.155 ; u计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500; I 0计算长度(m),由

14、公式 I 0=kuh 确定，I 0=1.155 X 1.500 x 1.800=3.118m; A立杆净截面面积，A=5.060cnf; 3 W立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm ; 入由长细比，为3118/16=196; 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10/i的结果查表得到0.188 ; MW计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，Mk=0.088kN.m; 7钢管立杆受压强度计算值(N/mnn); f钢管立杆抗压强度设计值，f=143.50N/mm 2; 2 经计算得到 7 =10448/(0.19 X 506)+88000/5260=126.794N/mm ; 考虑风荷载时，立杆

15、的稳定性计算7 N，连墙件的设计计算满足强度设计要求 经过计算得到 N=212.711kN N2N，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求！ 连墙件采用扣件与墙体连接。 经过计算得到N=6.266kN小于扣件的抗滑力8.0kN，连墙件扣件满足要求 小横杆 大横杆f 立杆 匕竖向短钢管 :亡水平短钢管 直第扣件 预留500mm穿墙孑L 连墙件扣件连接示意图 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 Pk fg 其中Pk脚手架立杆基础底面处的平均压力标准值，pk=N/A=33.82（kPa） Nk上部结构传至基础顶面的轴向力标准值N=3.41+5.04=8.45kN A 基础

16、底面面积（m ）; A=0.25 2 fg地基承载力设计值（kN/m ）; fg=68.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg=kc x fgk kc=0.40 其中kc脚手架地基承载力调整系数； f gk 地基承载力标准值；f gk=170.00 地基承载力的计算满足要求 ! 扣件脚手架计算满足要求！ 其中N32构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=1.011kN； Nq活荷载标准值，NQ=5.040kN ； gk每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.120kN/m； MWk计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，MWk=0.070kN.m ； 经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度H=30.998米。 取上面两式计算结果的最小值，脚手架允许搭设高度H=30.998米。 七、连墙件的计算： 连墙件