外腳手架計(jì)算書(shū)

1、雙排扣件鋼管腳手架計(jì)算書(shū)依據(jù)規(guī)范:建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011計(jì)算參數(shù)：鋼管強(qiáng)度為205.0 N/mrmi,鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。雙排腳手架，搭設(shè)高度25.3米，立桿采用單立管。立桿的縱距1.50米，立桿的橫距0.90米，內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu)0.30米，立桿的步距1.80米鋼管類(lèi)型為()48.3X3.6,連墻件采用3步3跨，豎向間距5.40米，水平間距4.50米。施工活荷載為3.0kN/m2,同時(shí)考慮2層施工。腳手板采用竹用片，荷載為0.35k

2、N/m：按照鋪設(shè)4層計(jì)算。2欄桿米用竹用片，荷載為 0.17kN/m,安全網(wǎng)荷載取0.0100kN/m。腳手板下小橫桿在大橫桿上面，且主結(jié)點(diǎn)間增加一根小橫桿。基本風(fēng)壓0.30kN/m：高度變化系數(shù)1.0000,體型系數(shù)0.6000。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值170kN/n2,基礎(chǔ)底面擴(kuò)展面積0.250為，地基承載力調(diào)整系數(shù)0.40。鋼管慣性矩計(jì)算采用I=冗(D4-d 4)/64 ,抵抗距計(jì)算采用 W=t (D4-d4)/32D。一、小橫桿的計(jì)算：小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形1 .均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)

3、準(zhǔn)值P1=0.040kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350 X 1.500/2=0.262kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000X 1.500/2=2.250kN/m荷載的計(jì)算值=1.2X0.040+1.2 X 0.262+1.4 X 2.250=3.513kN/m2 .抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩 計(jì)算公式如下：品=*洛M=3.513X 0.900 2/8=0.356kN.m(y=M/W= 0.356 X 106/5262.3=67.585N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mn2,滿(mǎn)足要求！3 .撓度計(jì)算最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度計(jì)算公式如下：

4、甲皿 384FZ荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=0.040+0.262+2.250=2.552kN/m簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的最大撓度V=5.0 X 2.552 X 900.0 4/(384 X2.06 乂 105X 127084.5)=0.833mm小橫桿的最大撓度小于 900.0/150與10mmg足要求！二、大橫桿的計(jì)算：大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值活荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載的計(jì)算值用小橫桿支座的最大反力計(jì)算值，在最不利荷載布置下計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形P1 =0.040 X0.900=0.036kNF2=0.350 X 0.90

5、0 X 1.500/2=0.236kNQ=3.000X 0.900 X 1.500/2=2.025kN=(1.2 X 0.036+1.2 X 0.236+1.4 X 2.025)/2=1.581kNPPP,一 I小I 口 口 J 口 口 口 I，口 口 I 4AEEA,/ L I , I：1大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2 .抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下：% e7 5HM=0.08X (1.2 X 0.040) X 1.500 2+0.175X1.581 X 1.500=0.424kN.m(y=M/W= 0.424 X 106/52

6、62.3=80.479N/mm2大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm,滿(mǎn)足要求！3 .撓度計(jì)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和 均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下：匕=0.577眸10械集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下ppJ 7.146乂100 碘大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度Vi=0.677 X 0.040 X 1500.004/(100 X 2.060 X105X 127084.500)=0.052mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=(0.036+0.236+2.025)/2=1.148kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度%=1.146X 1148.490 X 1500

7、.003/(100 X 2.060 X 105 X 127084.500)=1.697mm最大撓度和V=V+2=1.749mmPKPM軟件出品安全設(shè)施計(jì)算軟件(2017)大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm兩足要求！三、扣件抗滑力的計(jì)算：縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5):R & R其中 R 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，單扣件取8.0kN,雙扣件取12.0kN;R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；P1=0.040X 1.500=0.060kN橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值1.荷載值計(jì)算P2=0.350 義 0.900 義

8、 1.500/2=0.236kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000X 0.900 X 1.500/2=2.025kN荷載的計(jì)算值 =1.2 X 0.060+1.2 X 0.236+1.4 X 2.025=3.190kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿(mǎn)足要求當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時(shí)，試驗(yàn)表明：?jiǎn)慰奂?2kN的荷載下會(huì)滑動(dòng)，其抗滑承載力可取8.0kN;雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng)，其抗滑承載力可取12.0kN。四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值：作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例為0.1295Ngi = 0.130

9、 X25.300=3.276kN腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);本例采用竹用片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為 0.35NG2 = 0.350 X4X 1.500 乂 (0.900+0.300)/2=1.260kN(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例采用欄桿、竹用片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.17NG3 = 0.170 X 1.500 X4=1.020kN(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2); 0.010Ng4 = 0.010 X 1.500 X25.300=0.379kN1/2取值經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Ng = NG1+N32+N33+N34 = 5.936kN0活荷載為施工荷載

10、標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的PKPM軟件出品安全設(shè)施計(jì)算軟件(2017)經(jīng)計(jì)算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Nq = 3.000 X 2X1.500 X 0.900/2=4.050kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算，一2其中 W 基本風(fēng)壓(kN/m ), w = 0.300U 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，u = 1.000US 風(fēng)荷載體型系數(shù)：US = 0.600經(jīng)計(jì)算得到： W = 0.300 X 1.000 X 0.600 = 0.180kN/m?？紤]風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N = 1.2NG + 0.9X1.4NQ經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力：N=1.2X

11、 5.936+0.9 X 1.4 X 4.050=12.226kN不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N = 1.2Ng + 1.4Nq經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力：N=1.2X 5.936+1.4 X 4.050=12.793kN風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩M計(jì)算公式Mw= 0.9 X1.4WJah2/102其中 w 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m )；la立桿的縱距(m)；h立桿的步距(m)。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩：MW0.9 X 1.4 X 0.180 X 1.500 義 1.800 義 1.800/10=0.110kN.m五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算：1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)

12、定性計(jì)算其中N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=12.793kN;i計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm；PKPM軟件出品安全設(shè)施計(jì)算軟件（2017）k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155;u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.700;l 0 計(jì)算長(zhǎng)度（m）,由公式 lo = kuh 確定，l 0=1.155 X 1.700 X1.800=3.534m；2A立桿凈截面面積，A=5.055cm；3W立桿凈截面模重（抵抗矩）,W=5.262cm ;入 長(zhǎng)細(xì)比，為3534/16=223入0 允許長(zhǎng)細(xì)比（k取1）,為3060/16=193 <210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿(mǎn)足要求！軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由

13、長(zhǎng)細(xì)比l 0/i的結(jié)果查表得到0.148 ;鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值（N/mn2）;用一一鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，用=205.00N/mm 2; 經(jīng)計(jì)算得到：6=12793/（0.15 X506）=171.497N/mm；不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算6 < 用，滿(mǎn)足要求!2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算其中N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=12.226kN;i計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm；k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155;u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.700;l 0 計(jì)算長(zhǎng)度（m）,由公式 Io = kuh 確定，l 0=1.155 X 1.700 X1.8

14、00=3.534m；A立桿凈截面面積，A=5.055cn2;W立桿凈截面模量（抵抗矩）,W=5.262cm3;入 長(zhǎng)細(xì)比，為3534/16=223入0 允許長(zhǎng)細(xì)比（k取1）,為3060/16=193 <210長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿(mǎn)足要求！小一一軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長(zhǎng)細(xì)比l o/i的結(jié)果查表得到0.148 ;MW 一一計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，M=0.110kN.m；f鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm 2;- 2經(jīng)計(jì)算得到(T =12226/(0.15 X 506)+110000/5262=184.843N/mm ;考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算(7 < f,滿(mǎn)

15、足要求！六、最大搭設(shè)高度的計(jì)算：不考慮風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)立桿采用單管時(shí)，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H,按下式計(jì)算:H = 6Ab-(1.2N G2k+1.4NQk-NXie) / 1.2g k其中 N32k 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2k = 2.659kN;NQk 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQk = 4.050kN;gk每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.130kN/m；Me 軸向力鋼絲繩卸荷部分，NQk = 0.000kN;o-鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，0-= 205.00N/mrn；經(jīng)計(jì)算得到，不考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度H = 41.382米?？紤]風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)立桿采用單管時(shí)，

16、單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H,按下式計(jì)算：H = d A(r-1.2N G2k+0.9X1.4(NQk+(|)AMWW)-Nxie / 1.2gk其中 N32k 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2k = 2.659kN;NQk 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQk = 4.050kN;gk每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.130kN/m；Mvk 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，Mvk = 0.087kN.m；Nee 軸向力鋼絲繩卸荷部分，NQk = 0.000kN;o-鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，0-= 205.00N/mrm；經(jīng)計(jì)算得到，考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度H = 34.976

17、米。取上面兩式計(jì)算結(jié)果的最小值，腳手架允許搭設(shè)高度H=34.976米。七、連墻件的計(jì)算：連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算：PKPM軟件出品安全設(shè)施計(jì)算軟件(2017)N = Nw + NO其中 NW 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN),應(yīng)按照下式計(jì)算：Nw = 1.4 x wk x Aw一一八2w風(fēng)何載標(biāo)準(zhǔn)值，w = 0.180kN/m ;Aw 每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積：2Aw = 5.40 X 4.50 = 24.300m ;NO 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN); No = 3.000經(jīng)計(jì)算得到 Nw = 6.124kN,連墻件軸向力計(jì)算值 N =

18、9.124kN根據(jù)連墻件桿件強(qiáng)度要求，軸向力設(shè)計(jì)值Ni = 0.85Ac用根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設(shè)計(jì)值N2 = 0.856Af其中小一一軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長(zhǎng)細(xì)比l/i=30.00/1.59的結(jié)果查表得到 小=0.95;凈截面面積 Ac = 5.06cm2;毛截面面積 A = 18.32cm2; f = 205.00N/mrno經(jīng)過(guò)計(jì)算得到 Nm = 88.091kNN1 >N ,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿(mǎn)足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求！經(jīng)過(guò)計(jì)算得到N2 = 303.873kNN2 >N ,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿(mǎn)足穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要求！DUDU 一腳手架頸理鋼管連墻件拉結(jié)樓板預(yù)埋鋼管示意圖八、立桿的地基承載力計(jì)算：立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿(mǎn)足下式的要求Pk < fg其中 Pk 腳手架立桿基礎(chǔ)底面處的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值，Pk =Nk/A=39.94 (kPa)Nk上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值M = 5.94+4.05=9.99kN2、A基礎(chǔ)底面面積(m ); A = 0.25f g地基承載力設(shè)計(jì)值(kN/m2); fg = 68.00地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算f g = kc 義 f gk其中kc 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc = 0.40fg