脚手架计算例题讲解

扣件式落地双排脚手架计算书

计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB

脚手架搭设体系剖面图

脚手架搭设体系正立面图

脚手架搭设体系平面图

一、参数信息

1.脚手架搭设参数

脚手架从地面开始搭设，搭设高度H：36.4m；

顶步栏杆高：1.2m；内立杆距离墙长度a：0.5m；

横杆步距h：1.8m；总步数：20步；

立杆纵距la：1.5m；立杆横距lb：1.05m；

：0.3m；扫地杆距地：0.3m；

小横杆伸出内立杆长度a

1

采用小横杆在上布置，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48 × 3.5；

连墙件布置方式为二步二跨，连接方式为扣件连接；

连墙件扣件连接方式为双扣件，扣件抗滑承载力折减系数为1；

脚手架沿墙纵向长度l：185m；

2.荷载参数

(1)活荷载参数

结构脚手架均布活荷载：3kN/m2；结构脚手架同时施工层数：1层；

(2)风荷载参数

工程所在地，基本风压Wo：0.45kN/m2；

地面粗糙度类别为：B类(城市郊区)；

(2)静荷载参数

1)脚手板参数

选用木脚手板，按规范要求铺脚手板；

脚手板自重：0.35kN/m2；铺设层数：1层；

2)挡脚板参数

选用木脚手板(220×48×3000)，铺脚手板层设挡脚板

挡脚板自重：0.08kN/m；挡脚板铺设层数：1层；

3)防护栏杆

铺脚手板层设防护栏杆，每步防护栏杆根数为2根，总根数为8根；

4)围护材料

2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全网全封闭。

密目网选用为：2300目/100cm2，A0=1.3mm2；

密目网自重：0.01kN/m2；

二、小横杆的计算

小横杆在大横杆的上面，考虑活荷载在小横杆上的最不利布置，验算强度和挠度时不计小横杆的悬挑荷载，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。

1.均布荷载值计算

作用在小横杆上的荷载标准值：

q=0.038+0.350×1.5/3+3×1.5/3 = 1.713 kN/m；

作用在小横杆上的荷载设计值：

q=1.2×（0.038+0.350×1.5/3）+1.4×3×1.5/3 = 2.356 kN/m；

2.强度验算

最大弯矩 M= ql2/8 =2.356×1.052/8 = 0.325 kN.m；

最大应力计算值σ = M/ W =0.325×106/5.08×103=63.917 N/mm2；

小横杆实际弯曲应力计算值σ=63.917N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度ν = 5ql4/384EI

= 5.0×1.713×10504/(384×2.06×105×12.19×104)=1.080 mm；

小横杆实际最大挠度计算值ν=1.080mm 小于最大允许挠度值min（1050/180，10）=5.675mm，满足要求！

三、大横杆的计算

小横杆在大横杆的上面，小横杆把荷载以集中力的形式传递给大横杆，所以，大横杆按照集中力作用下的三跨连续梁进行强度和挠度计算。计算小横杆传递给大横杆的集中力时，计入小横杆的悬挑荷载。

1.小横杆传递给大横杆的集中力计算

内排大横杆受到的集中力标准值：

F=0.5ql b (1+a 1/l b )2=0.5×1.713×1.05×(1+0.3/1.05)2=1.487 kN ； 内排大横杆受到的集中力设计值：

F=0.5ql b (1+a 1/l b )2=0.5×2.356×1.05×(1+0.3/1.05)2=2.045 kN ； 外排大横杆受到的集中力标准值：

F=0.5ql b [1+(a 1/l b )2]=0.5×1.713×1.05×[1+(0.3/1.05)2]=0.973 kN ； 外排大横杆受到的集中力设计值：

F=0.5ql b [1+(a 1/l b )2]=0.5×2.356×1.05×[1+(0.3/1.05)2]=1.338 kN ；

2.大横杆受力计算

大横杆按三跨（每跨中部）均有集中活荷载分布计算，由脚手架大横杆试验可知，大横杆按照三跨连续梁计算是偏于安全的，按以上荷载分布进行计算可以满足要求并且与我国工程长期使用经验值相符。

根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下（内排大横杆、外排大横杆计算方式完全相同，下面是内排大横杆的计算过程，外排大横杆计算过程从略，仅给出最终计算结果）：

50050050050050050050050050

2.04

弯矩和剪力计算简图

弯矩图(kN ·m)

7

50050050050050050050050050

1.48

变形计算简图

变形图(mm) 计算得到内排大横杆： 最大弯矩：M= 0.828 kN.m 最大变形：ν= 3.875 mm 最大支座反力：F= 6.756 kN 计算得到外排大横杆(计算过程从略)： 最大弯矩：M= 0.546 kN.m 最大变形：ν= 2.554 mm 最大支座反力：F= 4.447 kN

3.强度验算

最大应力计算值σ = 0.828×106/5.08×103=163.044 N/mm 2；

大横杆实际弯曲应力计算值σ=163.044N/mm 2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm 2，满足要求！

4.挠度验算