脚手架施工计算书

1、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（ jgj130-2001）。脚手架的验算项目：纵向、横向水平杆的强度及刚度；立杆稳定性验算；立杆的地基承载力计算。1. 脚手架参数双排脚手架搭设高度为20.0米，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.40 米，立杆的横距为 1.80 米，大小横杆的步距为 1.50 米；内排架距离墙长度为 0.60 米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；脚手架沿墙纵向长度为120 米；采用的钢管类型为483.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为0.80 ；连墙件采用三步三跨， 竖向间距 4.50米，水平间

2、距 4.20米，采用焊缝连接；2. 活荷载参数施工均布活荷载标准值 :0.500 kn/m 2；脚手架用途 : 结构脚手架；同时施工层数 :1层；3. 风荷载参数本工程地处河南省焦作市，基本风压为0.45 kn/m 2；风荷载高度变化系数 为0.84 ，风荷载体型系数 为0.65 ；zs脚手架计算中考虑风荷载作用；4. 静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kn/m2):0.1360 ；脚手板自重标准值 (kn/m2):0.350 ；栏杆挡脚板自重标准值 (kn/m2):0.110 ；安全设施与安全网 (kn/m2):0.005 ；脚手板铺设层数 :2 ；脚手板类别 : 竹串片脚手板；栏杆挡

3、板类别 : 栏杆、冲压钢脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值 (kn/m2):0.038 ；5. 地基参数地基土类型 : 砂土；地基承载力标准值(kn/m2):500.00 ；立杆基础底面面积 (m2):0.09 ；地面广截力调整系数 :0.40 。二、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(jgj130-2001) 第5.2.4 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. 均布荷载值计算大横杆的自重标准值 :p 1=0.038 kn/m ；脚手板的自重标准值 :p 2=0.3

4、50 1.800/(2+1)=0.210 kn/m；活荷载标准值 : q=0.500 1.800/(2+1)=0.300 kn/m；静荷载的设计值 : q 1=1.2 0.038+1.2 0.210=0.298 kn/m ；活荷载的设计值 : q 2=1.4 0.300=0.420 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:跨中最大弯距为 m1max=0.08 0.298 1.400 2+0.10 0.420 1.400 2 =0.12

5、9 kn.m；支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为m2max= -0.10 0.298 1.400 2-0.117 0.420 1.400 2=-0.155 kn.m ；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：61062 =max(0.129 10,0.155)/5080.0=30.512 n/mm ；大横杆的最大弯曲应力为= 30.512 n/mm2小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205.0 n/mm2，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用下的挠度。计算公式如下：其中：静荷载标准值 : q 1= p1+p2=0.038+0.210=0.248 kn/m

6、；活荷载标准值 : q 2= q =0.300 kn/m ；最大挠度计算值为：v= 0.677 0.248 1400.0 4/(100 2.06 105121900.0)+0.990 0.300 1400.0 4/(100 2.06 105121900.0) = 0.712 mm ；大横杆的最大挠度0.712 mm小于 大横杆的最大容许挠度1400.0/150mm与 10 mm，满足要求！三、小横杆的计算:根据 jgj130-2001第 5.2.4 条规定，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

7、大弯矩和变形。1. 荷载值计算大横杆的自重标准值：p1= 0.038 1.400 = 0.054 kn；脚手板的自重标准值：p2=0.3501.800 1.400/(2+1)=0.294 kn；活荷载标准值：q=0.500 1.800 1.400/(2+1) =0.420 kn；集中荷载的设计值: p=1.2(0.054+0.294)+1.40.420 = 1.005 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弯矩计算公式如下:mqmax = 1.20.038 1.800 2/8 = 0.019 kn.m；集中荷载最

8、大弯矩计算公式如下:mpmax = 1.005 1.800/3 = 0.603 kn.m；最大弯矩 m= m+ mpmax= 0.622 kn.m ；qmax最大应力计算值 = m / w = 0.6226102；/5080.000=122.411 n/mm小横杆的最大应力计算值 =122.411 n/mm 2小于 小横杆的抗压强度设计值 205.000 n/mm 2，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小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:vqmax=50.038 1800.0 4/(384 2.060 105 12190

9、0.000) = 0.209 mm大横杆传递荷载p = p 1 + p 2 + q = 0.054+0.294+0.420 = 0.768 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:；v = 767.760 1800.0 (3 1800.02-4251800.0 /9 ) /(722.060 10pmax 121900.0) = 6.329 mm ；最大挠度和 v = v qmax + v pmax = 0.209+6.329 = 6.538 mm；小横杆的最大挠度和6.538 mm 小于 小横杆的最大容许挠度1800.000/150=12.000 与10 mm,满足要求！四、扣

10、件抗滑力的计算:按规范表 5.1.7, 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 0.80 ，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为 6.40kn。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6.40 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 : p 1= 0.0381.400 2/2=0.054 kn ；小横杆的自重标准值 : p 2= 0.0381.800=0.069 kn ；脚手板的自重标准值 : p 3= 0.3501.800 1.400/2=

11、0.441 kn ；活荷载标准值 : q = 0.5001.800 1.400 /2 = 0.630 kn ；荷载的设计值 : r=1.2 (0.069+0.441)+1.40.630=1.494 kn ；r 6.40 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内容：(1) 每米立杆承受的结构自重标准值 (kn) ，为 0.1360n g1 = 0.1360+(1.402/2+1.40 2) 0.038/1.50 20.00 = 4.870；(2) 脚手板的自重标准值 (kn/m2) ；采用竹串片脚手板

12、，标准值为 0.35n g2= 0.350 21.400 (1.800+0.3)/2 = 1.029 kn；(3) 栏杆与挡脚手板自重标准值 (kn/m) ；采用栏杆、 冲压钢脚手板挡板， 标准值为 0.11n g3 = 0.110 2 1.400/2 = 0.154 kn；(4) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网 (kn/m2) ； 0.005n g4 = 0.005 1.400 20.000 = 0.140 kn；经计算得到，静荷载标准值n g =ng1+ng2+ng3+ng4 = 6.193 kn；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

13、计算得到，活荷载标准值n q= 0.500 1.800 1.400 1/2 = 0.630 kn；风荷载标准值按照以下公式计算其中 w o -基本风压 (kn/m2) ，按照建筑结构荷载规范 (gb50009-2001)的规定采用：w o = 0.450 kn/m 2；uz -风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范 (gb50009-2001)的规定采用：uz= 0.840；us -风荷载体型系数：取值为0.649 ；经计算得到，风荷载标准值w k = 0.70.450 0.840 0.649 = 0.172 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+

14、1.4nq= 1.26.193+ 1.4 0.630= 8.314 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 = 1.26.193+ 0.851.4 0.630= 8.182 kn；风荷载设计值产生的立杆段弯矩mw为m w = 0.851.4wklah2/10 =0.8501.4 0.172 1.400 1.5002/10= 0.064 kn.m；六、立杆的稳定性计算:不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：0.186立杆的轴向压力设计值： n =8.314 kn ；计算立杆的截面回转半径：i = 1.58 cm；计算长度附加系数参照扣件式规范

15、表5.3.3 得 ： k = 1.155计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3 得 ： = 1.800 ；计算长度 , 由公式 l o = k h 确定 ：l 0 = 3.119 m ；长细比 l o/i = 197.000；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；23立杆净截面模量 ( 抵抗矩 )：w = 5.08 cm ；：=钢管立杆抗压强度设计值：f =205.000 n/mm 2； = 8314.000/(0.1862； 489.000)=91.410 n/mm立杆稳定性计算 = 91.410 n/mm 2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 n

16、/mm2，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 =8.182 kn ；计算立杆的截面回转半径：i = 1.58 cm；计算长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3 得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表 5.3.3 得 ： = 1.800；计算长度 , 由公式 l 0 = kuh 确定： l 0 = 3.119 m ；长细比 : l /i = 197.000；0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：= 0.186立杆净截面面积 ： a = 4.89 cm 2；立杆净截面模量 ( 抵抗矩 ) ：w = 5.08 cm

17、3；钢管立杆抗压强度设计值：f =205.000 n/mm 2； = 8181.780/(0.1862； 489.000)+64371.266/5080.000 = 102.627 n/mm立杆稳定性计算 = 102.627 n/mm 2 小于 立杆的抗压强度设计值 f=205.000 n/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算:按规范 5.3.6 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 = n g2+ng3+ng4 = 1.323 kn；活荷载标准值：nq = 0.630 k

18、n；每米立杆承受的结构自重标准值：gk = 0.136 kn/m ；hs =0.186 4.890 10-4 205.000 103 -(1.2 1.323 +1.4 0.630)/(1.2 0.136)=99.117 m ；按规范 5.3.7 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：h = 99.117 /(1+0.00199.117)=90.179 m ；h= 90.179 和 50 比较取较小值。得到，脚手架搭设高度限值 h =50.000 m，满足要求！按规范 5.3.6 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

19、算：构配件自重标准值产生的轴向力ng2k(kn) 计算公式为：ng2k = n g2+ng3+ng4 = 1.323 kn ；活荷载标准值 ：nq = 0.630 kn；每米立杆承受的结构自重标准值：gk = 0.136 kn/m ；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：mwk=mw / (1.4 0.85) = 0.064/(1.4 0.85) = 0.054 kn.m ；-4-3-(1.2 1.323+0.851.4h =( 0.186 4.890 10 205.000 10s(0.630+0.186 4.890 0.054/5.080)/(1.20.136)=92.866 m ；按规范 5

20、.3.7 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：h = 92.866 /(1+0.00192.866)=84.975 m ；h= 84.975 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 h =50.000 m，满足要求！八、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：nl= nlw+ n 0风荷载标准值wk = 0.172 kn/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积a w = 18.900 m2；按规范5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kn),n0=5.000 kn；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kn) ，按照下式计算：nlw= 1.4wkaw = 4.544 kn；连墙件的轴向力设计值nl= nlw+ n 0 = 9.544 kn；连墙件承载力设计值按下式计算：nf = af其中-轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l0/ i = 600.00