钢管落地脚手架计算书

钢管落地脚手架计算书
一、脚手架参数
脚手架搭设方式 双排脚手架 脚手架钢管类型 Ф48×3
脚手架搭设高度H(m) 48 脚手架沿纵向搭设长度L(m) 243
立杆步距h(m) 1.8 立杆纵距或跨距l a(m) 1.2
立杆横距l b(m) 1.05 内立杆离建筑物距离a(m) 0.3
双立杆计算方法 按双立杆受力设计 双立杆计算高度H1(m) 24
双立杆受力不均匀系数K S 0.6
二、荷载设计
脚手板类型 竹串片脚手板 脚手板自重标准值G kjb(kN/m 2 ) 0.35
脚手板铺设方式 1步1设 密目式安全立网自重标准值G kmw(kN/m 2 ) 0.01
挡脚板类型 竹串片挡脚板 栏杆与挡脚板自重标准值G kdb(kN/m) 0.17
挡脚板铺设方式 2步1设 每米立杆承受结构自重标准值g k(kN/m) 0.1248
横向斜撑布置方式 5跨1设 结构脚手架作业层数n jj 2
结构脚手架荷载标准值G kjj(kN/m 2 ) 3 地区 浙江杭州市 安全网设置 全封闭 基本风压ω0(kN/m 2 ) 0.3
风荷载体型系数μs 1.13 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆、双立杆稳定性) 1.2， 0.9， 0.74 风荷载标准值ωk(kN/m 2 )(连墙件、单立杆、双立杆稳定性) 0.29，0.21，0.18
计算简图：
立面图
侧面图 三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式 纵向水平杆在上 横向水平杆上纵向水平杆根数n 2
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm 2 ) 205 横杆截面惯性矩I(mm 4 ) 107800
横杆弹性模量E(N/mm 2 ) 206000 横杆截面抵抗矩W(mm 3 ) 4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.033+G kjb×l b/(n+1))+1.4×G k×l b/(n+1)=1.2×(0.033+0.35×1.05/(2+1))+1.4×3×1.05/(2 +1)=1.66kN/m（其中0.033为钢管自重，0.35为脚手板自重）
正常使用极限状态
q'=(0.033+G kjb×l b/(n+1))+G k×l b/(n+1)=(0.033+0.35×1.05/(2+1))+3×1.05/(2+1)=1.21kN/m 计算简图如下：
1、抗弯验算
M max=0.1ql a 2 =0.1×1.66×1.2 2 =0.24kN∙m（三跨连续梁支座处弯矩计算公式，查《结构 静力计算手册》）
σ=M max/W=0.24×10 6 /4490=53.14N/mm 2 ≤[f]=205N/mm 2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'l a 4 /(100EI)=0.677×1.21×1200 4 /(100×206000×107800)=0.762mm（三跨连 续梁跨中挠度计算公式，查《结构静力计算手册》）
νmax＝0.762mm≤[ν]＝min[l a/150，10]＝min[1200/150，10]＝8mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
R max=1.1ql a=1.1×1.66×1.2=2.19kN（三跨连续梁支座处剪力计算公式，查《结构静力 计算手册》）
正常使用极限状态
R max'=1.1q'l a=1.1×1.21×1.2=1.59kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=R max=2.19kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=R max'=1.59kN
q'=0.033=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图(kN∙m)
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最不利分配的弯矩和；
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
M qmax = ql 2 /8
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M pmax = F1l/3
= M qmax + M pmax
最大弯矩 M
max
σ=M max/W=0.76×10 6 /4490=170.23N/mm 2 ≤[f]=205N/mm 2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图(mm)
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:
νqmax = 5 q'l 4 /384EI
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:
νpmax = F1'l(3l 2 ­ 4l 2 /9)/72EI
νmax＝2.944mm≤[ν]＝min[l b/150，10]＝min[1050/150，10]＝7mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
R max=2.21kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式 单扣件 扣件抗滑移折减系数 0.8 扣件抗滑承载力验算：
纵向水平杆：R max=2.19/2=1.09kN≤R c=0.8×8=6.4kN
横向水平杆：R max=2.21kN≤R c=0.8×8=6.4kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H 48 双立杆计算高度H1 24
脚手架钢管类型 Ф48×3 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.1248 立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值N G1k
单外立杆：
N G1k=(gk+l a×n/2×0.033/h)×(H­H1)=(0.1248+1.2×2/2×0.033/1.8)×(48­24)=3.53kN 单内立杆：N G1k=3.53kN
双外立杆：
N G1k=(gk+0.033+l a×n/2×0.033/h)×H1=(0.1248+0.033+1.2×2/2×0.033/1.8)×24=4.33kN 双内立杆：N GS1k=4.33kN
2、脚手板的自重标准值N G2k1
单外立杆：
N G2k1=((H­H1)/h+1)×la×l b×G kjb×1/2=((48­24)/1.8+1)×1.2×1.05×0.35×1/2=3.16kN 单内立杆：N G2k1=3.16kN
双外立杆：N GS2k1=H1/h×la×l b×G kjb×1/2=24/1.8×1.2×1.05×0.35×1/2=2.94kN
双内立杆：N GS2k1=2.94kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值N G2k2
单外立杆：N G2k2=((H­H1)/h+1)×la×G kdb×1/2=((48­24)/1.8+1)×1.2×0.17×1/2=1.46kN 双外立杆：N GS2k2=H1/h×la×G kdb×1/2=24/1.8×1.2×0.17×1/2=1.36kN
4、围护材料的自重标准值N G2k3
单外立杆：N G2k3=G kmw×la×(H­H1)=0.01×1.2×(48­24)=0.29kN
双外立杆：N GS2k3=G kmw×la×H1=0.01×1.2×24=0.29kN
构配件自重标准值N G2k总计
单外立杆：N G2k=N G2k1+N G2k2+N G2k3=3.16+1.46+0.29=4.91kN
单内立杆：N G2k=N G2k1=3.16kN
双外立杆：N GS2k=N GS2k1+N GS2k2+N GS2k3=2.94+1.36+0.29=4.59kN
双内立杆：N GS2k=N GS2k1=2.94kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：N Q1k=la×l b×(n jj×G kjj)/2=1.2×1.05×(2×3)/2=3.78kN
内立杆：N Q1k=3.78kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：N=1.2×(N G1k+ N G2k)+0.85×1.4×N Q1k=1.2×(3.53+4.91)+
0.85×1.4×3.78=14.62kN
单内立杆：N=1.2×(N G1k+ N G2k)+0.85×1.4×N Q1k=1.2×(3.53+3.16)+
0.85×1.4×3.78=12.52kN
双外立杆：N s=1.2×(N GS1k+ N GS2k)+0.85×1.4×N Q1k=1.2×(4.33+4.59)+
0.85×1.4×3.78=15.2kN
双内立杆：N s=1.2×(N GS1k+ N GS2k)+0.85×1.4×N Q1k=1.2×(4.33+2.94)+
0.85×1.4×3.78=13.22kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H 48 双立杆计算高度H1 24
双立杆受力不均匀系数K S 0.6 立杆计算长度系数μ 1.5
立杆截面抵抗矩W(mm 3 ) 4490 立杆截面回转半径i(mm) 15.9
立杆抗压强度设计值[f](N/mm 2 ) 205 立杆截面面积A(mm 2 ) 424
连墙件布置方式 两步三跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=k μh=1.155×1.5×1.8=3.12m
长细比λ=l0/i=3.12×10 3 /15.9=196.13≤210
满足要求！
查《规范》表C得，φ=0.188
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值
N=(1.2×(N G1k+N G2k)+1.4×N Q1k)=(1.2×(3.53+4.91)+1.4×3.78)=15.42kN
双立杆的轴心压力设计值N S=1.2×(N GS1k+N GS2k)+N=1.2×(4.33+4.59)+15.42=26.12kN σ=N/(φA)=15418.2/(0.188×424)=193.42N/mm 2 ≤[f]=205N/mm 2
满足要求！
σ=K S N S/(φA)=0.6×26116.44/(0.188×424)=196.58N/mm 2 ≤[f]=205N/mm 2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值
N=(1.2×(N G1k+N G2k)+0.85×1.4×N Q1k)=(1.2×(3.53+4.91)+0.85×1.4×3.78)=14.62kN 双立杆的轴心压力设计值N S=1.2×(N GS1k+N GS2k)+N=1.2×(4.33+4.59)+14.62=25.32kN M w=0.85×1.4×M wk=0.85×1.4×ωk l a h 2 /10=0.85×1.4×0.21×1.2×1.8 2 /10=0.1kN∙m
σ=N/(φA)+ M w/W=14624.4/(0.188×424)+0.1/4490=183.47N/mm 2 ≤[f]=205N/mm 2
满足要求！
M ws=0.85×1.4×M wk=0.85×1.4×ωk l a h 2 /10=0.85×1.4×0.18×1.2×1.8 2 /10=0.08kN∙m
σ=K S(N S/(φA)+
M w/W)=0.6×(25322.64/(0.188×424)+0.08/4490)=190.61N/mm 2 ≤[f]=205N/mm 2 满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式 两步三跨 连墙件连接方式 扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN) 3 连墙件计算长度l0(mm) 600
连墙件截面面积A c(mm 2 ) 489 连墙件截面回转半径i(mm) 158
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm 2 ) 205 连墙件与扣件连接方式 双扣件
扣件抗滑移折减系数 1
N lw=1.4×ωk×2×h×3×l a=1.4×0.29×2×1.8×3×1.2=5.18kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.8，查《规范》表D得，φ=0.99
(N lw+N0)/(φAc)=(5.18+3)×10 3 /(0.99×489)=16.87N/mm 2 ≤[f]=205N/mm 2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
N lw+N0=5.18+3=8.18kN≤1×12=12kN
满足要求！
九、立杆地基承载力验算
地基土类型 粘性土 地基承载力标准值f ak(kPa) 190
地基承载力调整系数m f 0.6 垫板底面积A(m 2 ) 0.25 立柱底垫板的底面平均压力p＝N/(m f A)＝25.32/(0.6×0.25)＝168.82kPa≤f ak＝190kPa 满足要求！。