双排落地式外脚手架计算

1、根据建筑市场的实际情况，本工程脚手架的钢管型号均为 48 2。.8其技术参数如下表：截面积 A惯性矩 I截面模量回转半径每米长质外径 D壁厚 t径 d2）4）3）i（ mm ）量（ kg / m）（ mm（ mmW （ mm（ mm ） （ mm ） （ mm ）224444D 2d20.0078ADdDdDd446432D482.842.4397.4101877.14244.9163.1双排落地式脚手架计算一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为30.1 m，立杆采用单立管；搭设尺寸为： 立杆的横距为 1.05m，立杆的纵距为 1.2m，大小横杆的步距为 1.8 m；排架距离墙长度为

2、0.45m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 3 根；采用的钢管类型为 482.；8横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00；连墙件采用两步三跨， 竖向间距 3.6 m，水平间距 3.6 m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2；脚手架用途 :结构脚手架；同时施工层数 :1 层；（荷载取值根据 JGJ130-2001的表）3.风荷载参数本工程地处，基本风压0.4 kN/m2；风荷载高度变化系数 z 为1.771，风荷载体型系数 s 为0.87；脚手架计算中考虑风荷载作用；（基本风压根据建筑结构荷载规附表D.

3、4，重现期 n=50年，风荷载高度变化系数 荷载规表，地面粗糙度类别设计z说明中应该指明。风荷载体型系数 s根据脚手架规表，全封闭脚手架为 1.0，为挡风系数。1.2AAjnwl ahAw( l ah An ) j wj w1.2(100nA0 ) / 100An=（l a h0.325l ah d一步一跨钢管的总挡风面积)l a立杆纵距h立杆步距当安全网规格为 2300目/100cm2，A0=1.3mm2， j w =0.841。根据 JGJ130-2011，挡风系数可直接去 0.8（不得小于 0.8）。4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1161；1 地面粗糙度类别

4、为B 类，离地高度取60m。脚手板自重标准值 (kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140 ；安全设施与安全网 (kN/m2):0.010；脚手板类别 :竹串片脚手板； 栏杆挡板类别 :栏杆、木脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.031；脚手板铺设总层数 :6；荷载值据脚手架规4.2，附表 A-1每米立杆结构自重标准值。二、大横杆的计算按照扣件式钢管脚手架安全技术规(JGJ130-2001)第条规定，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

5、值计算小横杆上另加 3大横杆的自重标准值 :P1=0.031 kN/m ；大横杆脚手板的自重标准值 :P2=0.35 1.05/(3+1)=0.092 kN/m ；活荷载标准值 : Q=3 1.05/(3+1)=0.788 kN/m；静荷载的设计值 : q1=1.2 0.031+1.2 0.092=0.148 kN/m；活荷载的设计值 : q2=1.4 0.788=1.102 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 )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:荷载叠加，公式可查建筑结

6、构静力计算手册，151页连续 3跨粱。跨中最大弯距为 M1max=0.08 2 2=0.1760.1481.2 +0.101.1021.2kN.m；支座最大弯距计算公式如下:（同上）支座最大弯距为M 2max= -0.10 0.148 1.22-0.117 1.102 1.22=-0.207 kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=Max(0.1766,0.20710 106)/4250=48.706 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为2= 48.706 N/mm 小于 大横杆的抗压强度设计值f=205 N/mm 2，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

7、用下的挠度。计算公式如下：荷载叠加，公式可查建筑结构静力计算手册，151页连续 3跨粱。其中：静荷载标准值 : q1= P1+P2=0.031+0.092=0.123 kN/m；活荷载标准值 : q2= Q =0.788 kN/m；最大挠度计算值为： =0.677 0.123 12004/(100 2.06 105101900)+0.990 0.788 12004/(100 2.06 105101900) = 0.852 mm；大横杆的最大挠度0.852 mm 小于 大横杆的最大容许挠度1200/150 mm与10 mm，满足要求！三、小横杆的计算根据 JGJ130-2001第条规定，小横杆按

8、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：p1= 0.031 1.2 = 0.037 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.35 1.05 1.2/(3+1)=0.110 kN；活荷载标准值： Q=31.05 1.2/(3+1) =0.945 kN；集中荷载的设计值 : P=1.2 (0.037+0.11)+1.4 0.945 = 1.5 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

9、弯矩计算公式如下:M qmax = 1.2 0.031 1.052/8 = 0.005 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:建筑结构静力计算手册92页，单跨简支梁。M pmax = 1.5 1.05/2 = 0.788 kN.m ；最大弯矩M= M qmax + M pmax = 0.793 kN.m；62；最大应力计算值 = M / W = 0.793 10/4250=186.536 N/mm小横杆的最大弯曲应力2 =186.536 N/mm 小于 小横杆的抗压强度设计值205 N/mm2，满足要求！3.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；

10、小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:建筑结构静力计算手册92页，单跨简支梁。qmax=50.031 10504/(3842.06 105101900) = 0.024 mm ；大横杆传递荷载P = p1 + p2 + Q = 0.037+0.11+0.945 = 1.093 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:建筑结构静力计算手册92页，单跨简支梁。pmax = 191092.69 10503 /(3842.06 105101900) = 2.982mm ；最大挠度和 = qmax+pmax= 0.024+2.982 = 3.005 mm；小横杆的最大挠度为3.

11、005 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表直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数 1.00，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(规R Rc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 : P1 = 0.031 1.2 3/2=0.056 kN；小横杆的自重标准值 : P2 = 0.031 1.05/2=0.016 kN；脚手板的自重标准值 : P3

12、 = 0.35 1.05 1.2/2=0.22 kN；活荷载标准值 : Q = 3 1.05 1.2 /2 = 1.89 kN；荷载的设计值 : R=1.2 (0.056+0.016+0.22)+1.4 1.89=2.998 kN；R 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容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1161kN/mNG1 = 0.1161+(1.20 3/2) 0.031/1.80 30.15 = 4.441kN；(2)脚手板的自重标准值； 采用竹串片脚手板，标准值为 0

13、.35kN/m2NG2= 0.35 61.2 (1.05+0.4)/2 = 1.89 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为 0.14kN/mNG3 = 0.14 61.2/2 = 0.504 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.01 kN/m2NG4 = 0.01 1.2 30.15 = 0.362 kN；经计算得到，静荷载标准值NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 7.197 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距施工荷载总和的 1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ= 3 1.05 1.2 1/2 = 1.89 kN

14、；风荷载标准值按照以下公式计算（JGJ130-2011中，0.7取消，基本风压重现期取n=10。）其中Wo - 基本风压 (kN/m 2)，按照建筑结构荷载规(GB50009-2001)的规定采用：W o = 0.4 kN/m2；U z - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规(GB50009-2001)的规定采用：U z= 1.77 ；U s - 风荷载体型系数：取值为0.868；经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.41.77 0.868 = 0.43 kN/m2；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= 1.2 7.197+ 1.4 1.89

15、= 11.282 kN；考虑风荷载时 ,立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 NG+0.85 1.4NQ = 1.2 7.197+ 0.85 1.4 1.89= 10.885kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩M W 为M w = 0.851.4WkL ah2/10 =0.8501.40.43 1.2 1.82/10= 0.199 kN.m；(JGJ130-2011中， 0.85改为 0.9。)六、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴向压力设计值：N = 11.282 kN；计算立杆的截面回转半径：i = 1.6 cm；计算长度附加系数参照扣件式规表5.3.3得 ：k

16、 = 1.155 ；当验算杆件长细比时，取块1.0；计算长度系数参照扣件式规表 5.3.3得 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 lo = k确定 ：；hl0 = 3.118 m长细比 L o；/i = 195轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l o/i 的计算结果查表得到 ：= 0.189 ；（脚手架规附录 C）立杆净截面面积： A = 3.98 cm2；立杆净截面模量 (抵抗矩 ) ：W = 4.25 cm3；钢管立杆抗压强度设计值：f =205 N/mm 2； = 11282/(0.189 398)=149.9862；N/mm立杆稳定性计算2 = 149.986 N/mm 小于 立杆的抗

17、压强度设计值 f = 205 N/mm 2，满足要求！考虑风荷载时 ,立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值：N = 10.885 kN；计算立杆的截面回转半径：i = 1.6 cm；计算长度附加系数参照扣件式规表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规表 5.3.3得 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0= kuh确定： 0；l= 3.118 m长细比 : L 0/i = 195 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l o/i 的结果查表得到：=0.189立杆净截面面积： A = 3.98 cm2；立杆净截面模量 (抵抗矩 ) ：W = 4.25 cm3；钢管立

18、杆抗压强度设计值：f =205 N/mm 2； = 10885.374/(0.1892 398)+199032.611/4250 = 191.541；N/mm立杆稳定性计算2 = 191.541 N/mm 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm 2，满足要求！七、最大搭设高度的计算按规条不考虑风荷载时 ,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：构配件自重标准值产生的轴向力NG2K (kN) 计算公式为：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 2.756 kN；活荷载标准值：NQ= 1.89 kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk= 0.116 kN/

19、m；Hs =0.189 3.98 10-4205103-(1.2 2.756+1.4 1.89)/(1.2 0.116)=67.955 m；按规条脚手架搭设高度Hs等于或大于 26米，按照下式调整且不超过 50米：（JGJ130-2011中取消该项）H = 67.955 /(1+0.001 67.955)=63.631 m；H= 63.631 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值H =50 m 。脚手架单立杆搭设高度为30.15m，小于 H ，满足要求！按规条考虑风荷载时 ,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：（新规 0.85改为0.9）构配件自重标准值产生的轴向力NG2K (kN) 计算公式为：NG2K = NG2+NG3+NG4= 2.756 kN；活荷载标准值 ：NQ；= 1.89 kN每米立杆承受的结构自重标准值：Gk= 0.116 kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：M wk=Mw/ (1.40.85) =0.199 /(1.40.85) = 0.167 kN.m；Hs=( 0.189 3.98 10-4205103-(1.2 2.756+0.85 1.4 (1.89+0.189 3.98 1000.167/4.25)/(1.2 0.116