外脚手架搭设计算.pdf

外脚手架搭设计算

1、脚手架计算依据及设计规定

1.1计算依据

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

2、《建筑结构荷载规范》（BGJ9）

3、《建筑施工手册》（第三版）

4、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)

5、《建筑工程高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）

1.2设计基本规定

1、主体结构施工1-5层搭设双排落地式封闭脚手架（A栋4层，B 栋5层。以B栋计算），5层以上每6层沿主体周边用18工字钢搭设悬挑分离式脚手架，拉挂密目安全网，直到主体完工。

2、1-5层外脚手架计算规则：

（1）纵、横向水平杆受力构件的强度和连接扣件的抗滑承载力。

（2）外架立杆的稳定性。

（3）外架搭设高度的计算、悬挑钢梁的长度和挠度。

（4）连墙杆的承载力。

（5）基础承载力计算。

2、脚手架材料

1、脚手架架管采用Φ48×3.5钢管，并配足够数目的对接扣件、旋转扣件、直角扣件。

2、架板采用300×50的木脚手板

3、外防护网采用2000目绿色密目安全立网。

3、脚手架的设计

1、落地式脚手架计算：

（1）计算数据

立杆横距B＝1.2m，立杆纵距I＝1.2，内立杆距建筑外墙皮距离为B＝0.3m.

脚手架步距H＝0.9m

脚手架与建筑主体结构连接点的布置，其竖向间距应为：4*0.9＝3.6m，水平距离L a＝3L＝3*1.2＝3.6m；钢管采用Φ48×3.5，均布施工荷载Q＝2KN/m2，脚手架需搭设21m高.

（2）采用单根钢管作立杆，计算允许搭设高度H

a、由h=0.9、h=2h、b=1.2m,查表得ψAf=64.715KN

b、由b=1.2m,1=1.2m,脚手板铺设层数为4层,查表得:

NGK2=2.713。

c、由b=1.2m,L=1.2m,qk=2.0KN/㎡,(因为是两个操作层同时施工,所以按Q K=4.0KN/㎡),查表得:N QK=7.92KN

d、由b=0.9m,1=1.2m, 查表得: N GK1=0.42KN

（3）许搭设高度H

下式中K A与立杆截面有关的的调整系数,脚手架内,外立杆均用单根管时, K A=0.85

H=K AψAf-1.30(1.2 N GK2+1.4 N QK)

1.2N CK1

=O.85×64.715-1.3×(1.2×2.713+1.4×7.92)/1.2×0.42

=36.36/0.504

=72.14m

最大允许搭设高度:

Hmax＜H/(1+H/100)=72.14/(1+72.14/1000)

=41.9m＞30m

根据上述计算结果,允许搭设高度大于实际搭设高度,满足使用要求。（4）验算脚手架结构的稳定:L

a、脚手架折合步数n1:

n1J=H/h=21/0.9=24步.

计算单根钢管作立杆的高度为24×0.9=21.6m。

b、验算脚手架的整体稳定性:

公式:N/Ψa≤KAf

因最底部压杆轴力最大,为最不利。

N=1.2(n×N GK1N GK2)+1.4N QK

N=1.2×(24×0.42+2.713)+1.4×7.92

=26.44KN

c、计算ψ

由b=1.2,HA=3m,计算λx=H1/(b/2)

=3.0/(1.2/2)

=5

由b=1.2, H1=2h,查表得U=32

λ0X=UλX=30×5=150

由λ0X=160查表得ψ=0.661

d、验算整体稳定性:

N/ΨA=26.44×103/0.661×489×4=34.18N/mm2

KH为与脚手架高度有关的调整系数,

按公式K H= 1/(1+H/100)= 1/(1+21/100)

=0.83

K A K H F=0.85×0.83×205=144.627N/mm2>34.18 N/mm2

故:脚手架安全。

e、验算单根钢管立杆的局部稳定

公式:N1/ψ1A1+σM≤K A K H F

式中:N1—为最不利的内立杆的轴力,施工活荷载在操作层上均匀分布,因立杆要多负担小横杆向里挑出的0.3m宽脚手板及其上部活荷载,故KAKHF N1计算式如下:

N1=(1/2×1.2×n1×N GK1)+(0.5×b+a/1.4)×(1.2 N GK2+1.4NN QK)

注:上式前部分为钢管与扣件重;后部分为架上铺设4层脚手板的物品及两层活载对内立杆的轴心压力。

N1=(1/2×1.2×17×0.42)+

(0.5×1.2+0.3/1.4)×(1.2×2.713+1.4×7.92)

=4.28+11.6

=15.9KN

由λ1=h/i=1800/15.78=114.07,查表得ψ=0.58

由于Q K=2.0N/㎡,σM=35N/mm2(σM—为操作层处水平杆对立杆偏心传达力产生的附加应力,当Q K=2000N/㎡时,取σM=35N/mm2)单根钢管截面积A1=489 mm2

则N1/ψ1A1+σM=15900/0.58×489+35=91.06 N/㎡

K A K H f=0.85×077×205=134.17 N/㎡＞91.06 N/㎡

故脚手架安全.

（5）验算连墙杆的抗风强度和在风荷载作用下的整体稳定

a、计算风压标准值

公式:ω=0.75β2μ2μstωW0

式中:β2—风振系数,取1.0

μ2—风压高度变化系数,查表得: μ2=1.24

μSTωW—脚手架的风压体型系数,根据规范(GBJ9－87)

查得公式: μSTωW =ψμs×(1-ηn/1-η),因为双排脚手架,

所以: μSTωW =ψμs×(1+η),ψ为挂风系数,

查表得:ψ=0.104

ω0d2=0.3×0.0482=0.00069＜0.002,查表得: μs=1.2

由于ψ=0.104,1/b=1.2/1.2=1,则η=0.9

μSTωW =0.104×1.2×(1+0.9)

=0.24

ω0为基本风压值,取0.35 N/㎡

则ω=0.75×1.24×0.24×0.35