盘扣式脚手架计算书.doc

盘扣式脚手架计算书
计算依据：
1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》 JGJ231-2023
2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2023
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2023
4、《钢结构设计规范》GB50017-2023
一、脚手架参数
脚手架架体高度H(m)
13.4
脚手架沿纵向搭设长度L(m)
25
立杆纵向间距la(m)
1.8
立杆横向间距lb(m)
0.9
立杆步距h(m)
1.5
脚手架总步数n
8
顶部防护栏杆高h1(m)
1.2
纵横向扫地杆距立杆底距离h2(mm)
200
内立杆离建筑物距离a(mm)
150
脚手架立杆安放位置
混凝土板
二、荷载设计
脚手板类型
冲压钢脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0.35
脚手板铺设方式
6步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)
0.01
挡脚板类型
冲压钢脚手板挡板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0.17
挡脚板铺设方式
6步1设
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Qkzj(kN/m2)
2
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、立杆稳定性)
基本风压ω0(kN/m2)
0.4
0.688，0.445
风荷载高度变化系数μz(连墙件、立杆稳定性)
1.687，1.09
风荷载体型系数μs
1.02
搭设示意图

盘扣式脚手架剖面图

盘扣式脚手架立面图

盘扣式脚手架平面图
三、横向横杆验算
横向横杆钢管类型
A-SG-1500
横向横杆自重Gkhg(kN)
0.05
单跨间横杆根数njg
2
间横杆钢管类型
B-SG-1500
间横杆自重Gkjg(kN)
0.043
纵向横杆钢管类型
B-SG-1500
纵向横杆自重Gkzg(kN)
0.043
横向横杆抗弯强度设计值(f)(N/mm2)
205
横向横杆截面惯性矩I(mm4)
92800
横向横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横向横杆截面抵抗矩W(mm3)
3860

承载力使用极限状态
q=1.2×(Gkhg/lb+Gkjb×la/(njg+1) )+1.4×Qkzj × la /( njg +1) =1.2×(0.050/0.9+0.35×1.8/(2+1))+1.4×2.0×1.8/(2+1)=1.999kN/m
正常使用极限状态
q＇=(Gkhg/lb+Gkjb×la/(njg+1) )+Qkzj × la /( njg +1) =(0.050/0.9+0.35×1.8/(2+1))+2.0×1.8/(2+1)=1.466kN/m
计算简图如下

1、抗弯验算
Mmax=qlb2/8=1.999×0.92/8=0.202kN·m
σ=Mmax/W=0.202×106/3860=52.43N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定。
2、挠度验算
Vmax=5q＇lb4/(384EI)=5×1.466×9004/(384×206000×92800) =0.65mm≤[ν]＝min[lb/150，10] = min[900/150，10] =6mm
满足规定。
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
R1=R2= qlb/2=1.999×0.9/2=0.899kN
正常使用极限状态
R1＇=R2＇= q＇lb/2=1.466×0.9/2=0.659kN
四、间横杆验算
单跨间横杆根数njg
2
间横杆钢管类型
B-SG-1500
间横杆自重Gkjg(kN)
0.043
间横杆抗弯强度设计值(f)(N/mm2)
205
间横杆截面惯性矩I(mm4)
60700
间横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
间横杆截面抵抗矩W(mm3)
2890

承载力使用极限状态
q=1.2×(Gkjg/lb+Gkjb×la/(njg+1) )+1.4×Qkzj×la /( njg +1) =1.2×(0.043/0.9+0.35×1.8/(2+1))+1.4×2.0×1.8/(2+1)=1.989kN/m
正常使用极限状态
q'=(Gkjg/lb+Gkjb×la/(njg+1) )+Qkjj×la /( njg +1) =(0.043/0.9+0.35×1.8/(2+1))+2.0×1.8/(2+1)=1.458kN/m
计算简图如下

1、抗弯验算
Mmax=qlb2/8=1.989×0.92/8=0.201kN·m
σ=Mmax/W=0.201×106/2890=69.70N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定。
2、挠度验算
Vmax=5q＇lb4/(384EI)=5×1.458×9004/(384×206000×60700) =1.00mm≤[ν]＝min[lb/150，10] = min[900/150，10] =6mm
满足规定。
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
R3=R4= qlb/2=1.989×0.9/2=0.895kN
正常使用极限状态
R3＇=R4＇= q＇lb/2=1.458×0.9/2=0.656kN
五、纵向横杆验算
纵向横杆钢管类型
B-SG-1500
纵向横杆自重Gkzg(kN)
0.043
单跨间横杆根数njg
2
纵向横杆抗弯强度设计值(f)(N/mm2)
205
纵向横杆截面惯性矩I(mm4)
60700
纵向横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
纵向横杆截面抵抗矩W(mm3)
2890
承载力使用极限状态
由上节可知F1= R3=0.895kN/m
q=1.2×Gkzg/la=1.2×0.043/1.8=0.029kN/m
正常使用极限状态
F1＇= R3＇=0.656kN/m
q=Gkzg/la=0.043/1.8=0.024kN/m
计算简图如下

1、抗弯验算

σ=Mmax/W=0.549×106/2890=189.9N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定。
2、挠度验算

Vmax=11.122mm>[v]=min[la/150，10]=min[1800/150，10]=10
不满足规定，减小立杆纵向间距
3、支座反力验算

R端部=0.921kN
4、盘扣节点连接盘的抗剪承载力验算
FR=2R端部+R1=2×0.921+0.899=2.7kN≤[Qb]=40kN
满足规定。
六、荷载计算
立杆钢管类型
A-LG-1500（Φ60X3.2X1500）
立杆自重Gk1(kN)
0.096
外斜杆材料形式
专用斜杆
外斜杆自重Gkwg(kN)
0.074
外斜杆布置
5跨4设
水平斜杆材料形式
A-SXG-1500×1500
水平斜杆自重Gksg(kN)
0.068
水平斜杆布置
2跨1设
单立杆静荷载计算
1、结构自重标准值NG1k
(1)、立杆的自重标准值NG1k1
外立杆：NG1k1=H×Gk1/1.5=13.4×0.096/1.5=0.858kN
内立杆：NG1k1= 0.858kN
(2)、纵向横杆的自重标准值NG1k2
外立杆：NG1k2=Gkzg×(n+1)=0.043×(8+1)=0.387kN
内立杆：NG1k2= 0.387kN
(3)、横向横杆的自重标准值NG1k3
外立杆：NG1k3=Gkhg×(n+1)/2=0.050×(8+1)/2=0.225kN
内立杆：NG1k3= 0.225kN
(4)、外斜杆的自重标准值NG1k4
外立杆：NG1k4=Gkwg×n×4/5=0.074×8×4/5=0.474kN
4/5表达专用外斜杆5跨4设
(5)、水平斜杆的自重标准值NG1k5
外立杆：NG1k5=(n+1)×Gksg×1/2/2=(8+1)×0.068×1/2/2=0.15kN
1/2表达水平斜杆2跨1设
内立杆：NG1k5=0.15kN
(6)、间横杆的自重标准值NG1k6
外立杆：NG1k6=(n+1)×njg×Gkjg/2=(8+1)×2×0.043/2=0.387kN
内立杆：NG1k6=0.387kN
结构自重标准值NG1k总计
外立杆：NG1k= NG1k1+ NG1k2+ NG1k3+ NG1k4+ NG1k5+ NG1k6 =0.858+0.387+0.225+0.474+0.15+0.387=2.483kN
内立杆：NG1k= NG1k1+ NG1k2+ NG1k3+ NG1k5+ NG1k6 =0.858+0.387+0.225+0.15+0.387=2.010kN
2、构配件自重标准值NG2k
(1)、脚手板的自重标准值NG2k1
外立杆：NG2k1=(n+1)×la×lb×Gkjb×1/6/2 =(8+1)×1.8×0.9×0.350×1/6/2=0.425kN
1/6表达脚手板6步1设
内立杆：NG2k1=0.425kN
(2)、栏杆挡脚板挡脚板的自重标准值NG2k2
外立杆：NG2k2=(n+1)×la×Gkdb×1/6 =(8+1)×1.8×0.17×1/6=0.459kN
1/6表达挡脚板6步1设
(3)、围护材料的自重标准值NG2k3
外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H =0.01×1.8×13.4=0.241kN
构配件自重标准值NG2k总计
外立杆：NG2k= NG2k1+ NG2k2+ NG2k3=0.425+0.459+0.241=1.125kN
内立杆：NG2k= NG2k1 = 0.425kN
单立杆施工活荷载计算
外立杆：NQ1k= la×lb×(nzj×Qkzj)/2 =1.8×0.9×(1×2)/2=1.62kN
内立杆：NQ1k=1.62kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
外立杆：N =1.2×(NG1k+NG2k)+0.900×1.4NQ1k =1.2×(2.483+1.125)+0.900×1.4×1.62=6.372kN
内立杆：N =1.2×(NG1k+NG2k)+0.900×1.4NQ1k =1.2×(2.010+0.425)+0.900×1.4×1.62=4.963kN
七、立杆稳定性验算
立杆钢管类型
A-LG-1500（Φ60X3.2X1500）
立杆自重Gkl(kN)
0.096
立杆截面抵抗矩W(mm3)
7700
立杆截面回转半径i(mm)
20.1
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
300
立杆截面面积A(mm2)
571
连墙件布置方式
两步两跨
立杆计算长度系数μ
1.45
1、立杆长细比验算
l0=μ×h=1.45×1.5=2.175m
长细比λ= l0/i =2.175× 1000 /20.1=108.209≤210
查表得，φ=0.418
满足规定
2、立杆稳定性验算
Mw=0.9×1.4ωklah2/10=0.9×1.4×0.445×1.80×1.502/10=0.227kN·m
σ=N/(φA)+Mw/W =6371.58/(0.418×571.00)+0.227×106/7700=56.187N/mm2≤ [f]=300N/mm2
满足规定！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接方式
软拉硬撑连接
连墙件计算长度l(mm)
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3
连墙件截面面积Ac(mm2)
424
连墙件截面回转半径i(mm)
15.9
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
拉接柔性钢筋的抗拉强度[fy](N/mm2)
210
Nlw=1.4×ωk×Ll×Hl=1.4ωk2h2la =1.4×0.69× 2 ×1.5×2×1.8 = 10.40kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》JGJ231-2023表D得，φ=0.896
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，取3kN。
(Nlw+N0)/(φAc)=(10.403+3)×103/(0.896×424)=35.28N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
拉接部分柔性钢筋的最小直径计算：
拉接柔性钢筋的抗拉强度fy=210N/mm2
dmin=2×(A/π)1/2=2×((Ns+N0)/fy/π)1/2=2×((10.403+3)×103/210/3.142)1/2=9.015mm
九、可调底座承载力验算
可调托座承载力允许值[N](kN)
180
由立杆稳定性一节可知可调底座最大受力：
Rmax=N=6.372kN≤[N]=180kN
满足规定！