落地式双排外脚手架计算

落地式双排外脚手架计算

一、概况

该工程为山东大学新区综合教学楼及讲堂群，建筑面积49582平方米，南群楼高24米，北群楼高为23.1米，讲堂群高13米，采用密目式安全网全封闭双排脚手架。采用φ48⨯3.5钢管搭设，连墙件采用φ8钢筋与钢管硬顶。φ8钢筋在每层框架梁内埋设，两步三跨设置。脚手架搭设尺寸为：立杆横距Lb=1.05M，立杆纵距La=1.5M，步距H=1.5M，脚手架内侧距外墙0.15M，脚手架搭设高度限值[H]=25M。立杆下用截面300*50木挂板通长铺设，地基用C20素混凝土硬化。

二、设计检核内容

1.纵向、横向水平杆的抗弯强度、挠度计算

2.纵向水平杆与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力计算

3.立杆的稳定性计算

4.连墙件计算

5.立杆地基承载力计算

三、施工荷载传递路线

竹笆脚手板纵向水平杆横向水平杆横向水平杆与立杆的连接件立杆

四、搭设尺寸设计校核

1.验算横向水平杆抗弯强度及挠度

1) 抗弯强度验算

施工均布荷载标准值3.02m KN

竹笆脚手板均布荷载标准值0.352m KN

横向水平杆间距 S=0.75M

钢管外径壁厚 φ48⨯3.5MM

作用横向水平杆线荷载标准值 q k =（3.0+0.35）⨯0.75=2.5132m KN 作用横向水平杆线荷载设计值

q k =1.4⨯3.0⨯.75+1.2⨯0.35⨯0.75=3.4652m KN

最大弯矩： Mmax=m KN l a ql b ⋅=-⨯=-0377.])

05.135.0(1[805.1465.3])(1[82222212 钢管截面抵抗矩，查附表B ，附表BW=5.08CM3

Q235钢抗弯强度设计值，查附表5.1.6 f=205N/mm2 抗弯强度：236

max /20521.7410

08.510377.0mm N W M 〈=⨯⨯==σ 满足要求。

变形验算

钢材弹性模量：查表5.1.6 E=2.06⨯105 N/mm2

钢管惯性矩：查附表B 表B I =12.19cm4

容许挠度：查表5.1.8 [V]=mm l 7150

1050150== 挠度mm mm EI l q V b k 737.11019.121006.23841050513.2538454544

〈=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==

满足要求。

验算纵向水平杆的抗弯强度及挠度

由横向水平杆传给纵向水平杆的集中设计值

KN l a ql F b b 234.3)05

.135.01(05.1465.35.0)1(5.0221=+⨯⨯⨯=+= 由横向水平杆传给纵向水平杆的集中标准值

KN l a l q F b b K K 345.3)05

.135.01(05.1513.25.0)1(5.0221=+⨯⨯⨯=+= 抗弯强度 2236

max /205/11.16710

08.5105.1234.3175.0175.0mm N mm N W Fl W M a 〈=⨯⨯⨯⨯===σ 挠度 mm l EI l F V a a k 1015062.31019.121006.2100150010345.2146.1100146.145333

=〈=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯== 满足要求。

立杆稳定验算

验算长细比

查规范表5.3.3得长度系数=μ 1.50

查表附录B 表B 得钢管回转半径I=1.58 cm

查表5.1.9得立杆容许长细比[λ]=210

根据5.3.3式

i

h k i l μλ==0 K 取1时 210][41.14258.115050.1=〈=⨯=λλ 满足要求。

确定轴心受压构件的稳定系数

由5.3.3式得 48.16458

.11505.1155.10=⨯⨯==i l λ （K 取1.155） 查附表C 得 262.0=ϕ

计算风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW

立杆稳定验算部位，取脚手架立杆底部，作用于脚手架的水平风荷载标准值 07.0W W S Z K μμ=

Z μ

---风压高度变化系数，按现行国家标准≤建筑结构荷载规范≥规定采用54.0=z μ

s μ---脚手架风荷载体型系数，

按规范表4.2.2的规定采用为1.3ϕ，Aw

An 2.1=ϕ ϕ为挡风系数，An 为挡风面积，Aw 为迎风面积 挡风面积与迎风面积比值为w

n A A =0.54 W o ---基本风压按现行国家标准≤建筑结构荷载规范≥规定采用W0=0.35

s μ=842.054.02.13.1=⨯⨯

W k =111.035.0842.054.07.0=⨯⨯⨯2m KN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW 得

m KN h l W M a K w ⋅=⨯⨯⨯⨯=⨯=044.010

5.15.1111.04.185.0104.185.02

2 计算组合风荷载时，立杆段的轴向力设计值N

脚手架结构自重标准值产生的轴向力

KN g H H g H N K K S K G 31.41394.030

001.0130][001.01][1=⨯⨯-=-==

查表A —1 gk=0.1394

构配件（脚手架、栏杆、挡脚板、安全网）自重标准值产生的轴向力。 ][)3.0(5.03212H L Q L Q Q L L N A P a P P a b K G +++=∑

∑1p Q 为四层竹笆脚手板自重标准值，∑1p Q =4⨯0.352m KN

Qp 2为栏杆、木挡板自重标准值，一个施工作业层取Qp 2=0.142m KN Qp 3密目式安全立网自重标准值，Qp 3=0.0052m KN

N g2k =0.5⨯(1.05+0.3) ⨯1.5⨯4⨯0.35+0.14⨯1.5+0.005⨯1.5⨯30=1.85KN 施工荷载标准值产生的轴向力总和

KN Q L L N K a b Q K 04.30.35.1)3.005.1(5.0)3.0(5.0=⨯⨯+⨯=+=∑

Q k ---施工均布活荷载标准值，一个施工作业层Q k =32m KN

N1=1.2⨯（4.31+1.85）+0.85⨯1.4⨯3.04=11.00KN

立杆的稳定验算

22/205/94052mm N F mm N W M N W A

=〈=+ϕ 连墙件验算

连接承载力验算

连墙件均匀布置，受风荷载最大的连墙件应在脚手架的最高部位，计算按30M 考虑，风压高度变化系数11.1=Z μ

W k =0.7⨯1.11⨯0.8421.40.35=0.2292m KN

连墙件的轴向力设计值

0ln N N N L +=

N 1w ---风荷载产生的连墙件轴向力设计值

N 1w =1.4⨯0.229⨯2⨯1.5⨯3⨯1.5=4.33KN