上海落地式钢管脚手架计算书讲解学习

1、JGJ130-2011 )落地式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（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 26.0米，立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构 0.30米，步距1.80米。 钢管类型为048X 3.0，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m2，同时考虑2层施工。脚手板采用竹笆片，荷载为 0.10kN/m2,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、2。脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。基本风压0.40kN/m 2，高度变化系数1.4200，体型系数0.8720。地基承载力标准值200kN/m2，基础底面扩展面积 0.250m2,地基承载力调整系数 1.00一、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。1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 脚手板的荷载标准值 活荷载标准值静荷载的计算值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。P1=0.038kN/mP2=0.100 X 0.800/2=0.040kN/mQ=2.000 X 0.800/2=0.800kN/

3、mq1=1.2 X 0.038+1.2 X 0.040=0.094kN/m活荷载的计算值q2=1.4 X 0.800=1.120kN/m（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）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吸十Oi帥f跨中最大弯矩为M1=(0.08 X 0.094+0.10 X 1.120) X 1.500 2支座最大弯矩计算公式如下：晒二=-040-0 117/3支座最大弯矩为M2=-(0.10 X 0.094+0.117 X 1.120) X 1.500 2我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算

4、：=0.316 X 106/4491.0=70.365N/mm 2大横杆的计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求！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+0.040=0.078kN/m活荷载标准值q2=0.800kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677 X 0.078+0.990 X 0.800) X 1500.0 4/(100 X 2.06 X 105X 107780.0)=1.927mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm满足要求！二、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

5、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。P1=0.038P2=0.1001. 荷载值计算大横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值X 1.500=0.058kNX 0.800 X 1.500/2=0.060kN小横杆计算简图2. 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亦二叼石8集中荷载最大弯矩计算公式如下M=(1.2X 0.038) X 0.800 2/8+1.821 X |=0.368 X 106/4491.0=81.922N/mm 2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满

6、足要求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卩 =pp4 3 5Z集中荷载最大挠度计算公式如下均布荷载最大挠度计算公式如下小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0 X 0.038 X 800.00 4/(384 X 2.060 X 105X 107780.000)=0.01mm集中荷载标准值 P=0.058+0.060+1.200=1.318kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1317.600 X 800.0 X 800.0 X 800.0/(48 X 2.06 X 105X 107780.0)=0.633mm最大挠度和V=V1+V2=0

7、.642mm小横杆的最大挠度小于800.0/150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 < Rc其中Rc 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P1=0.038 X 0.800=0.031kN脚手板的荷载标准值 P2=0.100 X 0.800 X 1.500/2=0.060kN活荷载标准值Q=2.000 X 0.800 X 1.500/2=1.200kN荷载的计算值R=1.2 X 0.031+1.2 X 0.060+1.4

8、X 1.200=1.789kN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。四、脚手架荷载标准值：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0.1072NG1 = 0.107X 26.000=2.788kN(2) 脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.10NG2 = 0.100X 4 X 1.500 X (0.800

9、+0.300)/2=0.330kN(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0.17NG3 = 0.170X 1.500 X 4/2=0.510kN(4) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2) ； 0.010NG4 = 0.010X 1.500 X 26.000=0.390kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.018kN。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取值。经计算得到，活荷载标准值 NQ = 2.000 X 2X 1.500 X 0.800/2=2.4

10、00kN风荷载标准值应按照以下公式计算3刊M也乜其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用： W0 = 0.400Uz风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表的规定采用：Uz = 1.420Us 风荷载体型系数： Us = 0.872经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.400 X 1.420 X 0.872 = 0.495kN/m 2。考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 0.9X 1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2 X 4.018+0.9 X

11、1.4 X 2.400=7.846kN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=1.2 X 4.018+1.4 X 2.400=8.182kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW十算公式MW = 0.9X 1.4Wklah 2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)；la立杆的纵距(m)；h步距(m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.9 X 1.4 X 0.495 X 1.500 X 1.800 X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=8.182kN ;i计算立

12、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 10 = kuh 确定，10=1.155 X 1.500 X 1.800=3.118m A 立杆净截面面积，A=4.239cm2;W 立杆净截面模量I由长细比，为（抵抗矩）,W=4.491cm 3;3118/16=196 ;丁 一一轴心受压立杆的稳定系数> 钢管立杆受压强度计算值,由长细比10/i的结果查表得到0.190(N/mm2);经计算得到 =8182/(0.19 424)=101.827N/mm 2;f钢管立杆抗压强度设

13、计值，f=205.00N/mm 2;不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算< 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=7.846kN ;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 10 = kuh 确定，10=1.155 X 1.500 X 1.800=3.118m ; A 立杆净截面面积，A=4.239cm2 ;W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm 3 ;几由长细比，为3118/16=196 ;LT 轴心受压

14、立杆的稳定系数，由长细比IO/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，钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到口=7846/(0.19 X 424)+303000/4491=165.181N/mm 2;f钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm 2;考虑风荷载时，立杆的稳定性计算7 < f,满足要求！六、最大搭设高度的计算算：不考虑风荷载时，米用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计1氓NG2K = 1.230kN ;gk = 0.107kN/m其中NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力,NQ 活荷载标准值，NQ = 2

15、.400kN ;gk每米立杆承受的结构自重标准值，经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度H = 90.417 米 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:魁/- 1.2X+0_9xl.4(lNc,司二其中NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 1.230kN ;NQ 活荷载标准值，NQ = 2.400kN ;gk每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.107kN/m ;Mwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.241kN.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 = 50.862 米七、

16、连墙件的计算连墙件受力验算：风荷载计算3 K = 0.7 卩 z 卩 S3 O = 0.7* 1.25*0.37*500 = 0.16KN/m注:卩z 风压高度系数，取50m，为1.25;卩s 安全网挡风系数，2000目密目安全网，为0.37;3 o 根据结构设计总说明，基本风压为500N/m2。由风产生的轴向力Ns = Y 3* 3 k*A 3 = 1.4*0.16*4.5*4.3 =4.35KN 考虑脚手架平面外变形引起的轴力，增加一个附加轴力NS = 5KN则一根连墙杆承受的轴力为：Nl = N3+ NS = 4.35 + 5 = 9.35KN符合要求。构件受力验算1 、砼与锚固钢筋粘结

17、力计算fT =P/ n dl = 9.35*10 3 / 3.14*10*260 = 1.15N/mm 2 < f 光=1.5N /mm2 符合要求。注：P 拉力， P = Nl = 9.35KN ；d 锚筋直径， d =10mm ；l 锚固长度， l =260mm 。2、扁铁抗拉强度验算采用© 12螺栓，孔径为14mm。b 扁=k N/A j = 1.4*9350/ (40-14) *4 = 125.9 N/mm 2 < f= 210N /mm2 符合要求。3、角钢抗拉强度验算b 角=k N/A j = 1.4*9350/ (76*4 14*4 ) = 52.8 N/m

18、m 2 < f = 210N /mm2 符合要求。4、角钢稳定性验算入=l0 / i = 250/12.2=20.5查表得=0.971k N 外 / A =1.4*9350 /0.971*( 76*4 14*4 )22=54.5 N/mm2 < fy = 210N/mm 2 符合要求。5、$ 12螺栓抗剪验算经查表$ 12粗制螺栓双面抗剪力t双=22.62KN > 9.35KN，符合要求连接方法见下面节点图A40*4扁铁连接扁铁示意图节点详图A详图（一）40*4< 48*3.0钢管或锚筋连墙杆示意图（一）40*4连接方法见下面节点图A（48*3.0钢管或锚筋或梁筋连墙杆示意图（二）（二）连墙杆件采用不同材料的连接方式： 图（一）为 48*3.0钢管的连接方式;图（二）为40*4铁件的连接方式。注：如果采用短直钢筋锚固，必须用10以上的螺纹钢筋，长度A 250mm埋置深度二80|,，放置在面筋下面,用面筋卡住锚筋。如果与梁板主筋连接，必须与梁板主筋钩拉焊牢。以上 几种形式依现场