脚手架荷载等计算示例

1、6计算参数: 钢管强度为205.0 N/mm 2,钢管强度折减系数取1.00。 双排脚手架，搭设高度40米，6米以下采用双管立杆，6米以上采用单管立 杆。 立杆的纵距1.30米，立杆的横距1.10米，内排架距离结构0.50米，立杆的步 距1.80米。 钢管类型 帕8 X3.0,连墙件采用2步3跨，竖向间距3.6米，水平间距3.9米。 施工活荷载为3.0kN/m 2，同时考虑2层施工。 脚手板采用竹笆片，荷载为0.10kN/m 2，按照铺设4层计算。 栏杆采用竹笆片，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m 2。 脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加2根大横杆。 基本风压0

2、.30kN/m 2，高度变化系数1.0000，体型系数0.6000。 地基承载力标准值 170kN/m 2，底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数 0.40。 钢管惯性矩计算采用匸MD4-d4)/64，抵抗距计算采用 W= MD4-d4)/32D。 6.1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，大横杆在小横杆的上面。 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变 形。 6.1.1均布荷载值计算 大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值P2=0.100 X1.100/2=0.055kN/m 活荷载标准值 Q=3.000 xi.10

3、0/2=1.650kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2 X0.038+1.2 X0.055=0.112kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4 X1.650=2.310kN/m % (跨中最大弯矩和跨中最大挠度) II I H I I l H H 111111 A r1 k岂 A -r % 大横杆计算荷载组合简图 2 (支座最大弯矩) 6.1.2抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下 m.o帥F十ai帥 跨中最大弯矩为 o=0.476 xl06/4491.0=105.922N/mm 2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm 2,满足要求! 6.1

4、.3挠度计算 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： 静荷载标准值 q1=0.038+0.055=0.093kN/m 活荷载标准值q2=1.650kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 45 V=(0.677 X0.093+0.990 X1.650) X1300.04心 00 X2.06 X105 X107780.0) =2.183mm 大横杆的最大挠度小于1300.0/150 与10mm,满足要求！ 6.2小横杆的计算 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，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩 和变形。 6.2

5、.1荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.038 X1.300=0.050kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.100 X1.100 X1.300/2=0.072kN 活荷载标准值 Q=3.000 X1.100 X1.300/2=2.145kN 何载的计算值 P=1.2 X0.050+1.2 X0.072+1.4 X2.145=3.149kN 小横杆计算简图 622抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小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： 集中荷载最大弯矩计算公式如下： Mz 2 M=(12 0.038) X1.100 /8+3.149 X1.100/4=

6、0.873kN.m o=0.873 xl06/4491.0=194.358N/mm 2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm 2,满足要求！ 6.2.3挠度计算 最大挠度考虑为小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 集中荷载最大挠度计算公式如下 矿= pp K Phuk A 2 El 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 45 V1=5.0 X0.038 x1100.004/(384 X2.060 xl05xl07780.000)=0.033mm 集中荷载标准值 P=0.050+0.072+2.145=2.266kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠

7、度 V2=2266.420 X1100.0 X1100.0 X1100.0/(48 X2.06 X105 X107780.0) =2.831mm 最大挠度和 V=V+V2=2.864mm 小横杆的最大挠度小于1100.0/150 与10mm,满足要求！ 6.3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 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！ 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，其抗滑承载力可取8.0kN ; 双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN。 6.4脚手架荷载标准

8、值 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(kN/m)；本例为0.0995 NG1 = 0.100 X40.000=3.982kN (2) 脚手板的自重标准值(kN/m 其中 W0 基本风压(kN/m )，W0 = 0.300 Uz 风荷载高度变化系数，Uz = 1.000 Us 风荷载体型系数： Us = 0.600 经计算得到:Wk = 0.300 X1.000 X0.600 = 0.180kN/m 2。 考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2N G + 0.9 X1.4Nq );本例采用竹笆片脚

9、手板,标准值为0.10 NG2 = 0.100 X4 X1.300 x(1.100+0.500)/2=0.416kN (3) 栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标 准值为 0.17;NG3 = 0.170 X1.300 X4=0.884kN (4) 吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m 2); 0.010 NG4 = 0.010 X1.300 X40.000=0.520kN 经计算得到，静荷载标准值 Ng = N G1+N G2+N G3+N G4 = 5.802kN。 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1/2取

10、值。 经计算得到，活荷载标准值 Nq = 3.000 X2 X1.300 X1.100/2=4.290kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力： N=1.2 X5.802+0.9 X1.4 X4.290=12.368kN 不考虑风荷载时立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2N G + 1.4N Q 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力： N=1.2 X5.802+1.4 X4.290=12.968kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式 MW = 0.9 xl.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载标准值（kN/m 2）; la立杆的纵距（m）；

11、 h立杆的步距（m）。 经过计算得到风荷载产生的弯矩： Mw=0.9 X1.4 X0.180 X1.300 X1.800 X1.800/10=0.096kN.m 6.5立杆的稳定性计算 7.5.1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=12.968kN ; i计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm ; 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 ; l0 计算长度（m）,由公式l0 = kuh 确定， 10=1.155 X1.500 X1.800=3.118m ; A立杆净截面面积,A=4.239cm2 ; W立杆净

12、截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3 ; 入长细比，为3118/16=196 X） 允许长细比（k取1）,为2700/16=169 210 一长细比验算满足要求！ 由心受压立杆的稳定系数，由长细比l）/i的结果查表得到0.190; （T冈管立杆受压强度计算值（N/mm 2）; f钢管立杆抗压强度设计值，用=205.00N/mm 2; 经计算得到： 0=12968/（0.19 X424）=161.390N/mm 2; 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 o f,满足要求！ 6.5.2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=12.368kN ; i计算立杆的截面回转半径

13、，i=1.60cm ; 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。计算长度（m）,由公式I。= kuh确定， l0=1.155 X1.500 X1.800=3.118m ; A立杆净截面面积，A=4.239cm 2; W立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm 3; X长细比，为3118/16=196 允许长细比(k取1),为2700/16=169 210 长细比验算满足要求！ 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l/i的结果查表得到0.190; Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.096kN.m ; o冈管立杆受压强度计

14、算值 (N/mm 2); f钢管立杆抗压强度设计值，用=205.00N/mm 2; 经计算得到 2 0=12368/(0.19 X424)+96000/4491=175.187N/mm； 八考虑风荷载时，立杆的稳定性计算o N l,连墙件的设计计算满足强度设计要求！ 经过计算得到 Nf = 288.444kN Nf2N l,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 Ni=6.538kN 小于扣件的抗滑力 8.0kN ,连墙件扣件满 足要求！ 6.8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 其中 pk 脚手架立杆基础底面处的平均压力

15、标准值，pk =Nk/A=40.37 （kPa） Nk 上部结构传至基础顶面的轴向力标准值 Nk = 5.80+4.29=10.09kN 2 A基础底面面积（m ）; A = 0.25 fg 地基承载力设计值 （kN/m2）; fg = 68.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = k c x fgk 其中kc 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40 fgk 地基承载力标准值；fgk = 170.00 地基承载力的计算满足要求 6.9脚手架配件数量匡算 L -长杆总长度（m）； N1 -小横杆数（根）； N2 -直角扣件数（个）； N4 -旋转扣件数（个）； N3 -对接扣件数（个

16、）； S -脚手板面积（m2）； n -立杆总数（根）n=178 ； H -搭设高度（m） H=40 ； h -步距(m) h=1.8 ； la-立杆纵距（m） la=1.3 ； lb -立杆横距(m) lb=1.1 ； 长杆总长度(m)L =1.1 X40 X(178+1.3 X178/1.8-2 X1.3/1.8)=13424.89 小横杆数（根） N仁 1.1 40/3.6+1) X178=2371 直角扣件数（个） N2=2.2 X40/1.8+ 1) X178=9094 对接扣件数（个） N3=13424.89/6=2238 旋转扣件数（个） N4=0.3 X13424.89/6=672 脚手板面积（m2） S=1.1 X(178-2) X1.3X1.1=276