脚手架受力计算书

脚手架受力计算书依据规范:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011计算参数:205.0N/mm21.0017.4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，立杆的步距1.80米。钢管类型为φ48×2.7233.60（2.9m4.50施工活荷载为3.0kN/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4层计算。0.17kN/m，0.0100kN/m2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0.25kN/m2，高度变化系数1.5200，体型系数1.0880。0.40。钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。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。变形。均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m脚手板的荷载标准值 活荷载标准值 Q=3.000×0.800/2=1.200kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.036+1.2×0.140=0.211kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×1.200=1.680kN/m大横杆计算荷载组合简图(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)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:跨中最大弯矩为M1=(0.08×0.211+0.10×1.680)×1.5002=0.416kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.211+0.117×1.680)×1.5002=-0.490kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=0.490×106/4248.0=115.265N/mm2205.0N/mm2,3.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=0.036+0.140=0.176kN/m活荷载标准值q2=1.200kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.176+0.990×1.200)×1500.04/(100×2.06×105101950.0)=3.150mm1500.0/15010mm,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，大横杆在小横杆的上面。矩和变形。荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.036×1.500=0.053kN脚手板的荷载标准值 活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN荷载的计算值 P=1.2×0.053+1.2×0.210+1.4×1.800=2.836kN小横杆计算简图抗弯强度计算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:M=(1.2×0.036)×0.8002/8+2.836×0.800/4=0.571kN.mσ=0.571×106/4248.0=134.319N/mm2205.0N/mm2,3.挠度计算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:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0×0.036×800.004/(384×2.060×105×101950.000)=0.009mm集中荷载标准值P=0.053+0.210+1.800=2.063kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=2063.250×800.0×800.0×800.0/(48×2.06×105×101950.0)=1.048mm最大挠度和V=V1+V2=1.057mm800.0/15010mm,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5.2.5):R≤Rc其中 Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN；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=0.036×0.800=0.028kN脚手板的荷载标准值 活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN荷载的计算值 R=1.2×0.028+1.2×0.210+1.4×1.800=2.806kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!40--65N.m12kN8.0kN；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:内容：每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；NG1=0.100×17.400=1.742kN脚手板的自重标准值(kN/m2)；NG2=0.350×4×1.500×(0.800+0.300)/2=1.155kN栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)0.17NG3=0.170×1.500×4=1.020kN吊挂的安全设施荷载，包括安全网NG4=0.010×1.500×17.400=0.261kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.178kN。1/2经计算得到，活荷载标准值NQ=3.000×2×1.500×0.800/2=3.600kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0——基本风压(kN/m2)， W0=Uz——风荷载高度变化系数，Uz=1.520Us——风荷载体型系数： Us=1.088经计算得到：Wk=0.250×1.520×1.088=0.413kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.9×1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：N=1.2×4.178+0.9×1.4×3.600=9.549kN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=1.2×4.178+1.4×3.600=10.053kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MWMW=0.9×1.4Wklah2/10其中 Wk—— 风荷载标准值la——立杆的纵距(m)；h——立杆的步距(m)。Mw=0.9×1.4×0.413×1.500×1.800×1.800/10=0.253kN.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Ni————立杆的轴心压力设计值，N=10.053kN；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，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；A——立杆净截面面积，A=3.974cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3；λ——长细比，为3118/16=195λ0——允许长细比(k取1)，为2700/16=169<210 长细比算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.191；σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；经计算得到:σ=10053/(0.19×397)=132.140N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中Ni————立杆的轴心压力设计值，N=9.549kN；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，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；A——立杆净截面面积，A=3.974cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3；λ——长细比，为3118/16=195λ0——允许长细比(k取1)，为2700/16=169<210 长细比算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.191；MWσ————计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.253kN.m；钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；经计算得到 σ=9549/(0.19×397)+253000/4248=185.114N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!六、最大搭设高度的计算:不考虑风荷载时，当立杆采用单管时，单、双排脚手架允许搭设高度[H]，按下式计算：[H]=[φAσ-(1.2NG2k+1.4NQk-NXie)]/1.2gk其中 NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2k=NQk——活荷载标准值， NQk=gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.100kN/m；NXie——轴向力钢丝绳卸荷部分， NQk=0.001kN；σ——钢管立杆抗压强度设计值，σ=205.00N/mm2；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]=63.549米。考虑风荷载时，当立杆采用单管时，单、双排脚手架允许搭设高度[H]，按下式计算：[H]={φAσ-[1.2NG2k+0.9×1.4(NQk+φAMwk/W)-NXie]}/1.2gk其中NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2k=NQk——活荷载标准值， NQk=gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.100kN/m；Mwk0.201kN.m；NXie——轴向力钢丝绳卸荷部分，NQk=0.001kN；σ——钢管立杆抗压强度设计值，σ=205.00N/mm2；[H]29.996取上面两式计算结果的最小值，脚手架允许搭设高度[H]=29.996七、连墙件的计算:连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：Nl=Nlw+No其中 Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值应按照下式计算Nlw=1.4×wk×AwwkAw————风荷载标准值，wk=0.413kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积:Aw=3.60×4.50=16.200m2；No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No=3.000经计算得到Nlw=9.377kN，连墙件轴向力计算值Nl=12.377kN根据连墙件杆件强度要求，轴向力设计值Nf1=0.85Ac[f]根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值Nf2=0.85φA[f]其中φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.60的结果查表得到φ=0.95；净截面面积 Ac=3.97cm2；毛截面面积A=18.10cm2；[f]205.00N/mm2。经过计算得到Nf1=69.247kNNf1>Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到Nf2=300.110kNNf2>Nl，连墙件拉结楼板预埋钢管示意图八、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=Nk/A=31.11(kPa)Nk —— 上部结构传至基础顶面的轴向力标准值 Nk 4.18+3.60=7.78kNA——基础底面面积(m2)；A=0.25fg——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=kc×fgk其中 kc——脚手架地基承载力调整系数；kc=fgk——地基承载力标准值；fgk=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。脚手架受力计算书依据规范:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011计算参数:205.0N/mm21.0017.4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，立杆的步距1.80米。钢管类型为φ48×2.7233.60（2.9m4.50施工活荷载为3.0kN/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4层计算。0.17kN/m，0.0100kN/m2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0.25kN/m2，高度变化系数1.5200，体型系数1.0880。0.40。钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。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。变形。均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m脚手板的荷载标准值 活荷载标准值 Q=3.000×0.800/2=1.200kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.036+1.2×0.140=0.211kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×1.200=1.680kN/m大横杆计算荷载组合简图(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)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:跨中最大弯矩为M1=(0.08×0.211+0.10×1.680)×1.5002=0.416kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.211+0.117×1.680)×1.5002=-0.490kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=0.490×106/4248.0=115.265N/mm2205.0N/mm2,3.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=0.036+0.140=0.176kN/m活荷载标准值q2=1.200kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.176+0.990×1.200)×1500.04/(100×2.06×105101950.0)=3.150mm1500.0/15010mm,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，大横杆在小横杆的上面。矩和变形。荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.036×1.500=0.053kN脚手板的荷载标准值 活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN荷载的计算值 P=1.2×0.053+1.2×0.210+1.4×1.800=2.836kN小横杆计算简图抗弯强度计算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:M=(1.2×0.036)×0.8002/8+2.836×0.800/4=0.571kN.mσ=0.571×106/4248.0=134.319N/mm2205.0N/mm2,3.挠度计算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:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0×0.036×800.004/(384×2.060×105×101950.000)=0.009mm集中荷载标准值P=0.053+0.210+1.800=2.063kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=2063.250×800.0×800.0×800.0/(48×2.06×105×101950.0)=1.048mm最大挠度和V=V1+V2=1.057mm800.0/15010mm,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5.2.5):R≤Rc其中 Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN；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=0.036×0.800=0.028kN脚手板的荷载标准值 活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN荷载的计算值 R=1.2×0.028+1.2×0.210+1.4×1.800=2.806kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!40--65N.m12kN8.0kN；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:内容：每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；NG1=0.100×17.400=1.742kN脚手板的自重标准值(kN/m2)；NG2=0.350×4×1.500×(0.800+0.300)/2=1.155kN栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)0.17NG3=0.170×1.500×4=1.020kN吊挂的安全设施荷载，包括安全网NG4=0.010×1.500×17.400=0.261kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.178kN。1/2经计算得到，活荷载标准值NQ=3.000×2×1.500×0.800/2=3.600kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0——基本风压(kN/m2)， W0=Uz——风荷载高度变化系数，Uz=1.520Us——风荷载体型系数： Us=1.088经计算得到：Wk=0.250×1.520×1.088=0.413kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.9×1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：N=1.2×4.178+0.9×1.4×3.600=9.549kN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=1.2×4.178+1.4×3.600=10.053kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MWMW=0.9×1.4Wklah2/10其中 Wk—— 风荷载标准值la——立杆的纵距(m)；h——立杆的步距(m)。Mw=0.9×1.4×0.413×1.500×1.800×1.800/10=0.253kN.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Ni————立杆的轴心压力设计值，N=10.053kN；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，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；A——立杆净截面面积，A=3.974cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3；λ——长细比，为3118/16=195λ0——允许长细比(k取1)，为2700/16=169<210 长细比算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.191；σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；经计算得到:σ=10053/(0.19×397)=132.140N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中Ni————立杆的轴心压力设计值，N=9.549kN；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，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；A——立杆净截面面积，A=3.974cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3；λ——长细比，为3118/16=195λ0——允许长细比(k取1)，为2700/16=169<210 长细比算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.191；MWσ————计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.253kN.m；钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；经计算得到 σ=9549/(0.19×397)+253000/4248=185.114N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!六、最大搭设高度的计算:不考虑风荷载时，当立杆采用单管时，单、双排脚手架允许搭设高度[H]，按下式计算：[H]=[φAσ-(1.2NG2k+1.4NQk-NXie)]/1.2gk其中 NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2k=NQk——活荷载标准值， NQk=gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.100kN/m；NXie——轴向力钢丝绳卸荷部分， NQk=0.001kN；σ——钢管立杆抗压强度设计值，σ=205.00N/mm2；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]=63.549米。考虑风荷载时，当立杆采用单管时，单、双排脚手架允许搭设高度[H]，按下式计算：[H]={φAσ-[1.2NG2k+0.9×1.4(NQk+φAMwk/W)-NXie]}/1.2gk其中NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2k=