双排落地式外脚手架计算

1、根据建筑市场的实际情况，本工程脚手架的钢管型号均为48×2. 8o其技术参数如下表:外径D(mm )壁厚t(mm )径d(mm )截面积A (mm2 ) *QF)惯性矩I(nun4 )Pm)截面模量W(mm3 )32Dv,回转半径 i ( mm )每米长质 量 Jkgl m )0. 0078AyD2+d24482.842.4397.4101877. 14244. 9163. 1双排落地式脚手架计算一、参数信息1脚手架参数双排脚手架搭设髙度为30. 1 in,立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的横距为1.05m,立杆的纵距为1.2m,大小横 杆的步距为1.8 m；排架距离墙长度为0. 4

2、5m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为3根；采用的钢管类型为48X2.8；横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6 m,水平间距3.6 m,采用 扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2. 活荷载参数施工均布活荷载标准值:3. 000 kNm2;脚手架用途：结构脚手架;同时施工层数：1层；（荷载取值根据JGJl 30-2001的表4.2.2）3. 风荷载参数本工程地处，基本风压0.4 kN/m2；风荷载髙度变化系数UZ为1.771,风荷载体型系数US为0. 87； 脚手架计算中考虑风荷载作用；（基本风压根据建筑结构荷载规附表D.4,重现

3、期n=50年， 风荷载高度变化系数荷载规表7. 2. 1,地面粗糙度类别设 计说明中应该指明。风荷载体型系数"根据脚手架规表4.2.4,全封闭脚手架为1. 0 , 4）为挡风系数。L2×a÷4AW = Ua × h An） × vv = 1. 2（100 - nAQ） / 100An=（厶+方+ 0.325厶力）d步一跨钢管的总挡风面积L立杆纵距h立杆步距当安全网规格为2300g/IOOCnI2, A0=L 3mm2,各二0.841。根据JGJ130-2011,挡风系数可直接去0.8 （不得小于0.8）。4. 静荷载参数毎米立杆承受的结构自重标

4、准值（kN/m）:0. 1161；脚手板自重标准值（kNm2）: 0. 350；栏杆挡脚板自重标准值,地面粗糙度类别为B类，离地1度取60nu(kN): O. 140；安全设施与安全网(kNm2): 0. 010；脚手板类别：竹串片脚手板；栏杆挡板类别：栏杆、木脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kNm): 0. 031；脚手板铺设总层数荷载值据脚手架规4.2,附表A-1每米立杆结构自重标准值。11200 I单立杆蓿地架脚手架正立面图二、大横杆的计算按照扣件式钢管脚手架安全技术规(JGJI30-2001)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

5、。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:P1=O. 031 kN/m脚手板的自重标准值:P2=O. 35× 1. 05/(3+1) =0. 092 kN/m ；活荷载标准值：Q=3× 1.05/(3+1)=0. 788 kN/m；静荷载的设计值:q.=l. 2X0. 031+1. 2X0. 092=0. 148 kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0. 788=1. 102 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

6、. 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：荷载叠加，公式可查建筑结构静力计算手册，151页连续3 跨粱。跨中最大弯距为Mlmax=O. 08×0. 148×1.22+0. 10×l. 102X1. 22=0. 176 kN.m；支座最大弯距计算公式如下：（同上）支座最大弯距为M2ax= -O. 10×0. 148X1.2-0. 117×1. 102X1.22 二一0. 207 kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =MaX (0. 176 × IO6,0. 207 × 1

7、06) /42 50=4& 706 Nmm2;大横杆的最大弯曲应力为O= 48.706 Nmm1小于大横杆的抗压强度设计值f=205 Nmm2,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：荷载叠加，公式可查建筑结构静力计算手册，151页连续3 跨粱。其中：静荷载标准值：q产 P1+P2=0. 031+0. 092=0. 123 kN/m；活荷载标准值：q2= Q =0. 788 kN/m；最大挠度计算值为：V 二0. 677×0. 123×12007(100×2. 06× IO5X 101900)+0. 99

8、0×0. 788X12007仃00X2. 06X10'Xlol900) = 0. 852 nun；大横杆的最大挠度0. 852 m小于大横杆的最大容许挠度1200/150 min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大弯矩和 变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值：PI= 0. 031X1.2 = 0.037 kN；脚手板的自重标准值：P2=O. 35× 1. 05

9、5; 1. 2/(3+1)=0. 110 kN；活荷载标准值：Q=3× 1.05×l. 2/(3+1) =0. 945 kN；集中荷载的设计值：P=l. 2×(0. 037+0. 11)+1. 4 X0. 945 = 1.5 kN；PPPLML24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：Mq唤=1. 2×0. 031×l. 0528 = 0. 005 kN. in；集中荷载最大弯矩计算公式如下：建筑结构静力计算手册92页，单跨简支梁。Mt)唤=1. 5X

10、 1. 05/2 = 0.788 kN. m ；最大弯矩 M= MtlllIdX + MPmftX = 0. 793 kN. m；最大应力计算值 O = M / W = 0. 793× 1074250=186. 536 Nmm2 ；小横杆的最大弯曲应力O =186. 536 Nmm2小于小横杆的抗压 强度设计值205 Nu2,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：建筑结构静力计算手册92页，单跨简支梁。V qax=5 X 0. 031 X 10507 (384 × 2.

11、 06 × IO5 × 101900) = 0. 024 mm ；大横杆传递荷载 P = Pi + 2 + Q = 0. 037+0. 11+0. 945 = 1. 093 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：建筑结构静力计算手册92页，单跨简支梁。VPIIaX = 19 X 1092. 69Xl050! /(384 X2. 06× IO5X 101900)= 2. 982 mm ；最大挠度和 V = VqInnC + V ProaX = 0. 024÷2. 982 = 3. 005 mm；小横杆的最大挠度为3.005 mm小于小横

12、杆的最大容许挠度 1050/150=7与 10 mm,满足要求!四、扣件抗滑力的计算按规表5. 1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8. OOkN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为& OOkNO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5. 2. 5)：R RC其中RC 扣件抗滑承载力设计值，取8. 00 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：Pl = 0. 031 × 1.2×3/2=0. 056 kN；小横杆的自重标准值:P2 = 0. 031×1.052=0.

13、016 kN；脚手板的自重标准值:P3 = 0. 35×1. 05X1. 2/2=0. 22 kN；活荷载标准值：Q = 3×1.05×1.2 /2 = 1.89 kN；荷载的设计值：R=l. 2× (O. 056÷0. 016+0. 22)+1. 4×1. 89=2. 998 kN；R < 8. 00 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 值包括以下容：(1) 每米立杆承受的结构自重标准值，为0. 1161kNmNGl = 0. 1161+(1

14、. 20×32) ×0. 031/1. 80 ×30. 15 = 4. 441kN;(2) 脚手板的自重标准值；釆用竹串片脚手板，标准值为0. 35kNm2Nc2= 0. 35×6×1.2× (1.05+0.4)/2 = 1.89 kN；(3) 栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、木脚手板挡板，标 准值为O. 14kNmNG3 = 0. 14X6X1. 2/2 = 0. 504 kN；(4) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.01 kNm2Ng4 = 0.01X1.2X30. 15 = 0. 362 kN；经计算得到，静荷载标准值N

15、G =Ng1+Ng2+Ng3+ = 7. 197 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距施工 荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ= 3×1.05×l.2×12 = 1.89 kN；风荷载标准值按照以下公式计算(JGJl30-2011中，0.7取消，基本风压重现期取n=10o )其中WlI -基本风压(kNm2),按照建筑结构荷载规 (GB50009-2001)的规定采用：WlI = 0.4 kN/m2；UZ -风荷载髙度变化系数，按照建筑结构荷载规(GB50009-2001)的规定采用：UZ= 1. 77 ；U3 风荷载体型系数

16、：取值为0.868；经计算得到，风荷载标准值Wk = 0. 7 ×0.4×1.77×0. 868 = 0. 43 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+1. 4NQ= 1.2X7. 197+ 1.4X1.89= 11.282 kN；考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 Ng+O. 85X1. 4Nq = 1.2X7. 197+ 0. 85× 1.4X1. 89=10. 885 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw为MU = 0.85 × 1. 4WkLah210 =0. 850 ×

17、;1.4×0. 43×1.2×1.8710 = 0. 199 kN.m；（JGJl30-2011 中，0.85改为0. 9o ）六、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴向压力设计值：N二11.282 kN；计算立杆的截面回转半径：i二1.6 cm；计算长度附加系数参照扣件式规表5. 3.3得：k = 1. 155 ； 当验算杆件长细比时，取块1.0；计算长度系数参照扣件式规表5. 3.3得: = 1.5 ；计算长度，由公式lo = k× Xh确定：I0 = 3. 118 m； 长细比L/i = 195 ；轴心受压立杆的稳定系数

18、4）,由长细比h/i的计算结果查表得 到：= 0. 189 ；（脚手架规附录C）立杆净截面面积：A二3. 98 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W = 4. 25 cm3；钢管立杆抗压强度设计值：f =205 Nmm2;O = 11282/(0. 189×398) = 149.986 Nmm2;立杆稳定性计算O = 149. 986 Nmm2小于立杆的抗压强度设计值f = 205 Nmn2,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二10.885 kN；计算立杆的截面回转半径：i二1.6 cm；计算长度附加系数参照扣件式规表5. 3.3得：k= 1. 15

19、5 ；计算长度系数参照扣件式规表5. 3.3得: = 1.5 ;计算长度，由公式I0 = kuh确定：I0 = 3. 118 m；长细比:L0/i = 195 ；轴心受压立杆的稳定系数4),由长细比h/i的结果查表得到：= 0. 189立杆净截面面积：A二3. 98 cnf；立杆净截面模量(抵抗矩)：W = 4. 25 cm3；钢管立杆抗压强度设计值：f二205 Nmm2;O = 10885. 374/(0. 189X398)+199032. 611/4250 = 191. 541Nm-;立杆稳定性计算O二191.541 Nmm2小于立杆的抗压强度设 计值f = 205 Nun2,满足要求!七

20、、最大搭设高度的计算按规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髙度按照下式计算：构配件自重标准值产生的轴向力NG2(kN)计算公式为：Nc2k = Ng2+ = 2. 756 kN；活荷载标准值：NQ = 1.89 kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk = 0. 116 kN/m；H3 =0. 189×3. 98× W4×205× 10-(1. 2×2. 756+1.4×1.89)(1.2×0. 116)=67. 955 m；按规5. 3.6条脚手架搭设高度出等于或大于26米，按

21、照下式 调整且不超过50米：(JGJl 30-2011中取消该项)H = 67. 955 /(1+0. 001X67. 955)=63. 631 m；H= 63. 631和50比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高 度限值H =50 mo脚手架单立杆搭设高度为30. 15m,小于H,满足要求！按规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算：將-1.2 ÷ 0.85x 1.4( ¾ ÷ 警他)Hi =12g(新规0.85改为0.9)构配件自重标准值产生的轴向力NG2(kN)计算公式为：Ng2k = Ng2+Nc3+

22、Ng4 = 2. 756 kN；活荷载标准值：NQ = 1.89 kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk = 0. 116 kN/ni；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mk=MW / (1.4X0. 85)=0. 199 /仃.4 X 0. 85) = 0. 167 kN. in；H3=(0. 189 × 3. 98 × 104 × 205 × 103- (1. 2 × 2. 756+0. 85 × 1. 4 × (1.89+O. 189×3. 98× IOO×O. 167/4. 25)/(1.