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脚手架计算书及相关图纸
【计算书】
钢管落地脚手架计算书
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
单排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
脚手架搭设高度H(m)
22
脚手架沿纵向搭设长度L(m)
243
立杆步距h(m)
1.8
立杆纵距或跨距la(m)
1.5
立杆横距lb(m)
0.9
内立杆离建筑物距离a(m)
0.2
双立杆计算方法
按构造规定设计
双立杆计算高度H1(m)
10
二、荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0.35
脚手板铺设方式
2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
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0.14
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.129
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)
3
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)
2
地区
大通县
安全网设立
半封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
风荷载体型系数μs
1.25
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1.2，0.9
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.45，0.34
计算简图：

立面图

侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
127100
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
5260

纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.04+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.04+0.35×0.9/(2+1))+1.4×3×0.9/(2+1)=1.43kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.04+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.04+0.35×0.9/(2+1))+3×0.9/(2+1)=1.04kN/m
计算简图如下：

1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.43×1.52=0.32kN·m
σ=Mmax/W=0.32×106/5260=61.32N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×1.04×15004/(100×206000×127100)=1.368mm
νmax＝1.368mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
满足规定！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.43×1.5=2.37kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.04×1.5=1.72kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.37kN
q=1.2×0.04=0.048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.72kN
q'=0.04kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：

弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.71×106/5260=134.78N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
2、挠度验算
计算简图如下：

变形图(mm)
νmax＝1.702mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm
满足规定！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.39kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
扣件抗滑承载力验算：
纵向水平杆：Rmax=2.37/2=1.18kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
横向水平杆：Rmax=2.39kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足规定！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
48
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.129
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆：NG1k=(gk+la×n/2×0.04/h)×H=(0.129+1.5×2/2×0.04/1.8)×48=7.78kN
单内立杆：NG1k=7.78kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(48/1.8+1)×1.5×0.9×0.35×1/2/2=3.27kN
单内立杆：NG2k1=3.27kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(48/1.8+1)×1.5×0.14×1/2=2.9kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×48=0.72kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.27+2.9+0.72=6.89kN
单内立杆：NG2k=NG2k1=3.27kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj+nzj×Gkzj)/2=1.5×0.9×(1×3+1×2)/2=3.38kN
内立杆：NQ1k=3.38kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(7.78+6.89)+ 0.9×1.4×3.38=21.86kN
单内立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(7.78+3.27)+ 0.9×1.4×3.38=17.51kN
七、钢丝绳卸荷计算
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)
15.19
钢丝绳绳夹数量[n]
5
吊环设立
共用
卸荷系数Kf
0.8
上部增长荷载高度(m)
6
脚手架卸荷次数N
1

第N次卸荷
卸荷点位置高度hx(m)
卸荷点净高hj(m)
钢丝绳上下吊点的竖向距离ls(m)
上吊点距内立杆下吊点的水平距离(mm)
上吊点距外立杆下吊点的水平距离(mm)
卸荷点水平间距(m)
1
27
21
3
200
1100
3

钢丝绳卸荷

钢丝绳绳卡作法

钢丝绳连接吊环作法(共用)
第1次卸荷验算
α1=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/200)=86.19°
α2=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/1100)=69.86°
钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5
P1=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×17.51×21/48×3/1.5=18.39kN
P2=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×21.86×21/48×3/1.5=22.95kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=18.39/sin86.19°=18.43kN
T2=P2/sinα2=22.95/sin69.86°=24.45kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=24.45kN
绳夹数量：n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×24.45/(2×15.19)=2个≤[n]=5个
满足规定！
Pg=k×[Fg]/α=9×24.45/0.85=258.86kN
钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0.5)1/2=(258.86/0.5)1/2=22.75mm
吊环最小直径dmin=(4A/π)1/2=(4×[Fg]/([f]π))1/2=4×24.45×103/(65π))1/2=22mm
注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
第1次卸荷钢丝绳最小直径22.75mm，必须拉紧至24.45kN，吊环最小直径为22mm。
八、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
48
立杆截面抵抗矩W(mm3)
5260
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
506
连墙件布置方式
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.81≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12m
长细比λ=l0/i=3.12×103/15.9=196.13
查《规范》表A得，φ=0.188
满足规定！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=(1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/H=(1.2×(7.78+6.89)+1.4×3.38)×(27+(1-0.8)×(27-27)+max[6，(1-0.8)×21])/48=15.35kN
σ=N/(φA)=15353.77/(0.188×506)=161.4N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=(1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/H=(1.2×(7.78+6.89)+0.9×1.4×3.38)×(27+(1-0.8)×(27-27)+max[6，(1-0.8)×21])/48=15.03kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.34×1.5×1.82/10=0.21kN·m
σ=N/(φA)+ Mw/W=15028.92/(0.188×506)+208254.33/5260=197.58N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
九、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
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)
3
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件截面面积Ac(mm2)
489
连墙件截面回转半径i(mm)
158
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.45×2×1.8×2×1.5=6.84kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.8，查《规范》表A.0.6得，φ=0.99
(Nlw+N0)/(φAc)=(6.84+3)×103/(0.99×489)=20.28N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2
满足规定！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=6.84+3=9.84kN≤0.85×12=10.2kN
满足规定！
十、立杆地基承载力验算
地基土类型
粘性土
地基承载力特性值fg(kPa)
140
地基承载力调整系数mf
1
垫板底面积A(m2)
0.25
单立杆的轴心压力标准值N=((NG1k+NG2k)+NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/H=((7.78+6.89)+3.38)×(27+(1-0.8)×(27-27)+max[6，(1-0.8)×21])/48=12.41kN
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/(mfA)＝12.41/(1×0.25)＝49.63kPa≤fg＝140kPa
满足规定！