oA扣件式钢管脚手架设计计算.ppt

建筑施工技术建筑施工技术oA扣件式钢管脚手架设计计算 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、脚手架设计内容一、脚手架设计内容 1.设设置置方方案案选选择择：脚脚手手架架类类型型、构构架架形形式式、尺尺寸寸、相相应设置措施。应设置措施。2.承承载载力力可可靠靠性性验验算算：构构架架结结构构、地地基基基基础础、其其它它支撑结构。支撑结构。3.安全使用措施：安全使用措施：作业面防护、整架和作业区域防护、作业面防护、整架和作业区域防护、安全搭设、移动拆除措施、安全使用措施。安全搭设、移动拆除措施、安全使用措施。设计项目设计内容构架结构设计立杆稳定性验算（分组合风荷载与不组合风荷载）平杆（纵向水平杆、抗弯（强度）挠度（变形）扣件抗滑移验算横向水平杆）验算抗弯（强度）挠度（变形）扣件抗滑移验算连墙件验算强度验算稳定性验算扣件抗滑移验算连墙件预埋件验算强度验算地基基础验算地基基础强度验算其他构件验算悬挑件验算构件强度验算预埋件验算抛支撑验算强度验算稳定性验算拉件验算强度验算二、脚手架结构设计项目二、脚手架结构设计项目 三、结构设计采用方法三、结构设计采用方法 脚手架的承载力应按脚手架的承载力应按概率极限状态设计法概率极限状态设计法的要求，的要求，采用采用分项系数设计表达式分项系数设计表达式进行设计，对于计算构件进行设计，对于计算构件的强度、稳定性与连接强度时，采用荷载效应基本的强度、稳定性与连接强度时，采用荷载效应基本组合的设计值，组合的设计值，永久荷载分项系数应取永久荷载分项系数应取1.2，可变荷可变荷载分项系数应取载分项系数应取1.4；按正常使用极限状态的要求验算变形，采用荷载短按正常使用极限状态的要求验算变形，采用荷载短期效应组合的设计值。期效应组合的设计值。荷载效应组合荷载效应组合 计算项目计算项目 荷载效应组合荷载效应组合 纵向、横向水平杆强纵向、横向水平杆强度与变形度与变形 永久荷载永久荷载+施工均布活荷载施工均布活荷载 脚手架立杆稳定脚手架立杆稳定 永久荷载永久荷载+施工均布活荷载施工均布活荷载 永久荷载永久荷载+0.85+0.85（施工均布活荷（施工均布活荷载载+风荷载）风荷载）连墙件承载力计算连墙件承载力计算 单排架，风荷载单排架，风荷载+3kN+3kN 双排架，风荷载双排架，风荷载+5kN+5kN 四、脚手架荷载计算 1.1.恒载标准值：恒载标准值：脚脚手手架架结结构构自自重重标标准准值值g gk k和和构构配配件件自自重重标标准准值值Q Qp p；2.2.施工荷载标准值施工荷载标准值Q Qk k：作业层荷载乘以作业层数；作业层荷载乘以作业层数；表表4.2.11脚手板自重标准值脚手板自重标准值表表4.2.12栏杆、挡脚板自重标准值栏杆、挡脚板自重标准值表表4.2.2施工均布活荷载标准值施工均布活荷载标准值3.3.风荷载标准值风荷载标准值:w:wk k=0.7=0.7s sz zw w0 0 s风载体形系数；见下表。风载体形系数；见下表。z z风风压压高高度度系系数数；按按现现行行国国家家标标准准建建筑筑结结构构荷载规范（荷载规范（GB50009-2001GB50009-2001的规定采用）的规定采用）w w0 0基基本本风风压压；按按现现行行国国家家标标准准建建筑筑结结构构荷荷载载规规范范（GB GB 50009-200150009-2001的的规规定定采采用用）；在在基基本本风风压压等等于于或或小小于于0.35KN/m0.35KN/m2 2的的地地区区，对对于于仅仅有有栏栏杆杆和和挡挡脚脚板板的的敞敞开开式式脚脚手手架架，当当每每个个连连墙墙点点覆覆盖盖的的面面积积不不大大于于30m30m2 2，构构造造符符合合规规范范要要求求时时，验验算算脚脚手手架立杆的稳定性，可不考虑风荷载作用。架立杆的稳定性，可不考虑风荷载作用。离地面或海平面高度（m）地面粗糙度类别ABCD510152030405060117138152163180192203212100100114125142156161177074074074084100113125135062062062062062073084093建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范表表721 风压高度变化系数风压高度变化系数 地面粗糙度可分为地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：四类：A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类指有密集建筑群的城市市区；类指有密集建筑群的城市市区；D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。敞开式单、双排扣件钢管（敞开式单、双排扣件钢管（48*3.5）脚手架的挡风系数脚手架的挡风系数 步距步距(m)(m)纵距纵距(m)(m)1.21.2 1.51.5 1.81.8 2.02.0 1.21.2 0.1150.115 0.1050.105 0.0990.099 0.0970.097 1.351.35 0.1100.110 0.1000.100 0.0930.093 0.0910.091 1.51.5 0.1050.105 0.0950.095 0.0890.089 0.0870.087 1.81.8 0.0990.099 0.0890.089 0.0830.083 0.0800.080 2.02.0 0.0960.096 0.0860.086 0.0800.080 0.0770.077 注：当采用注：当采用51*3钢管时，表中系数乘以钢管时，表中系数乘以1.06。脚手架的风载体型系数脚手架的风载体型系数s表表背靠建筑物的状况背靠建筑物的状况全封闭全封闭 敞开、框架和开敞开、框架和开洞墙洞墙 脚手架脚手架状况状况全封闭、全封闭、半封闭半封闭1.01.3 敞开敞开stw 注注：1、stw值值可可将将脚脚手手架架视视为为桁桁架架，按按现现行行国国家家标标准准建建筑筑结结构构荷荷载载规规范范（GB 50009-2001的的规规定定采采用用）表表7.3.1第第32项项和和第第36项的规定计算；项的规定计算；2、为为挡挡风风系系数数，=1.2An/Aw，其其中中An为为挡挡风风面面积积；Aw为为迎迎风风面面积积。敞敞开开式式单单、双双排排架架的的值值宜宜按按建建筑筑施施工工扣扣件件式式钢钢管管脚手架安全技术规范脚手架安全技术规范 JGJ 130-2001附录附录A表表A-3采用采用。密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数计算：密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数计算：1 1）密目式安全立网挡风系数）密目式安全立网挡风系数 建建筑筑施施工工安安全全检检查查标标准准（JGJ JGJ 59-9959-99）条条文文说说明明3.0.73.0.7条条有有关关内内容容，“立立网网应应该该使使用用密密目目式式安安全全网网，其其标标准准：每每10cm*10cm=100cm10cm*10cm=100cm2 2的的面面积积上上，有有20002000个个以以上上网目。网目。”根根据据以以上上规规定定，若若每每目目孔孔隙隙面面积积为为A A0 0cmcm，则则密密目目式式安全立网挡风系数为：安全立网挡风系数为：其其中中，A An1n1为为密密目目式式安安全全立立网网在在100cm100cm2 2内内的的挡挡风风面面积积；（每目孔隙面积为（每目孔隙面积为1.3mm1.3mm2 2）A Aw1w1为密目式安全立网在为密目式安全立网在100cm100cm2 2内的迎风面积；内的迎风面积；2 2）敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数为：）敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数为：A An2n2为一步一纵距（跨）内钢管的总挡风面积。为一步一纵距（跨）内钢管的总挡风面积。3 3）密目式安全立网全封闭双排脚手架挡风系数：）密目式安全立网全封闭双排脚手架挡风系数：【扣件式钢管脚手架计算实例】【扣件式钢管脚手架计算实例】某工程位于温州市茶山高教园区，要求搭设高度某工程位于温州市茶山高教园区，要求搭设高度为为40m的钢管扣件式双排落地用于结构施工，内的钢管扣件式双排落地用于结构施工，内立杆离开外墙距离为立杆离开外墙距离为a=500mm，立杆纵距，立杆纵距la=1.5m，立杆横距，立杆横距lb=1.05m，步距，步距h=1.8m，全，全架铺设脚手板架铺设脚手板4层（层（n1=4），两层同时作业，脚），两层同时作业，脚手板下设两根纵向横杆。连墙件按手板下设两根纵向横杆。连墙件按2步步3跨设置。跨设置。全架设置安全网，每步内配套设置一根支撑横杆。全架设置安全网，每步内配套设置一根支撑横杆。计算参数计算参数搭设高度搭设高度H=40m立杆纵距立杆纵距la=1500mm；立杆横距立杆横距lb=1050mm外伸长度外伸长度a=300mm；步高步高h=1800mm=1.8m步数步数n=H/h=40/1.8=22.2222步步脚手架的钢管选用脚手架的钢管选用(483.5)其计算参数为：其计算参数为：截面模量截面模量W=5080mm3，回转半径，回转半径i=15.8mm截面积截面积A=489mm2，截面惯性距，截面惯性距I=121900mm4钢材的弹性模量钢材的弹性模量E=206000 N/mm2【风荷载标准值计算】【风荷载标准值计算】wk=0.7zswo1.风压高度变化系数风压高度变化系数z查建筑结构荷载规范（查建筑结构荷载规范（GB80009-2001）中）中的表的表7.2.1，工地位于温州茶山高教园区的施工条，工地位于温州茶山高教园区的施工条件，按照件，按照B类地形、离地高度类地形、离地高度5m内条件查得内条件查得z=1.0。2.脚手架风荷载体型系数脚手架风荷载体型系数s外立杆外立杆背建筑物墙为全框架结构，脚手架为全封闭。脚背建筑物墙为全框架结构，脚手架为全封闭。脚手架风荷载体型系数查规范中表手架风荷载体型系数查规范中表4.2.4可知：可知：s外外=1.3 =1.2An/Aw其中：其中：An为挡风面积；为挡风面积；Aw为迎风面积。为迎风面积。计算计算 按照密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数计算按照密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数计算分为两部分：安全网的挡风系数分为两部分：安全网的挡风系数 1和脚手架钢管和脚手架钢管的挡风系数的挡风系数 2。密目式安全立网全封闭双排脚手架挡风系数：密目式安全立网全封闭双排脚手架挡风系数：计算安全网的挡风系数计算安全网的挡风系数 1建筑施工安全检查标准（建筑施工安全检查标准（JGJ 59-99）条文）条文说明说明3.0.7条有关内容，条有关内容，“立网应该使用密目式安立网应该使用密目式安全网，其标准：每全网，其标准：每10cm*10cm=100cm2的面积上，的面积上，有有2000个以上网目。个以上网目。”根据以上规定，若每目孔隙面积为根据以上规定，若每目孔隙面积为A0mm，则密，则密目式安全立网挡风系数为：目式安全立网挡风系数为：其中，其中，An1为密目式安全立网在为密目式安全立网在100cm2内的挡风面内的挡风面积；（每目孔隙面积为积；（每目孔隙面积为1.3mm2）；）；Aw1为密目式安全立网在为密目式安全立网在100cm2内的迎风面积；内的迎风面积；敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数 2敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数为：敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数为：其中，其中，An2为一步一纵距内钢管的总挡风面积；为一步一纵距内钢管的总挡风面积；Aw2=la*h。密目式安全网全封闭双排脚手架挡风系数密目式安全网全封闭双排脚手架挡风系数 s外=1.3=1.30.958=1.245内力杆内力杆背建筑物墙为全框架结构，脚手架为敞开式脚手背建筑物墙为全框架结构，脚手架为敞开式脚手架的风荷载体型系数查规范表架的风荷载体型系数查规范表4.2.4。s内内=stw查规范附录查规范附录A中表中表A-3，纵距，纵距1.5m、步距、步距1.8m可可得，得，stw=0.089s内内=0.0893.风荷载标准值计算风荷载标准值计算查建筑结构荷载规范（查建筑结构荷载规范（GB50009-2001）基）基本风压附录本风压附录D5，施工场地位于温州茶山高教园区，施工场地位于温州茶山高教园区50年一遇的基本风压年一遇的基本风压w0=0.6kN/m2；wk外=0.7zs外w0 =0.71.01.2450.6=0.52（kN/m2）wk内=0.7zs外w0 =0.71.00.0890.6=0.04（kN/m2）五、纵向水平杆、横向水平杆计算五、纵向水平杆、横向水平杆计算 1.1.纵向水平杆、横向水平杆的抗弯强度纵向水平杆、横向水平杆的抗弯强度 M M弯矩设计值；弯矩设计值；M=1.2MM=1.2MGkGk+1.4M+1.4MQkQk W W截面模量；截面模量；f f钢材的抗弯设计值；钢材的抗弯设计值；M MGkGk脚手架自重标准值产生的弯矩；脚手架自重标准值产生的弯矩；M MQkQk施工荷载标准值产生的弯矩；施工荷载标准值产生的弯矩；表表5.1.6 钢材的强度设计值与弹性模量（钢材的强度设计值与弹性模量（N/mm2）表表5.1.7扣件、底座的承载力设计值（扣件、底座的承载力设计值（kN）2.2.挠度计算：挠度计算：vvvv 纵纵向向水水平平杆杆按按三三跨跨连连续续梁梁计计算算，横横向向水水平平杆杆按按简简支支梁梁计计算算，双双排排架架的的横横杆杆构构造造外外伸伸长长度度a=500a=500时时，其计算长度其计算长度a a1 1可取可取300300。（a）双排脚手架；）双排脚手架；（b）单排脚手架）单排脚手架1横向水平杆；横向水平杆；2纵向水平杆；纵向水平杆；3立杆立杆图图5.2.4 横向水平杆计算跨度横向水平杆计算跨度表表5.1.85.1.8受弯构件的受弯构件的挠挠度度注：注：l为为受弯构件的跨度。受弯构件的跨度。3.3.纵纵向向或或横横向向杆杆与与立立杆杆连连接接时时，其其扣扣件件的的抗抗滑滑承承载载力力:RRRRc c其中：其中：R Rc c扣件抗滑承载力设计值（直角扣、旋扣件抗滑承载力设计值（直角扣、旋 转扣为转扣为8kN8kN、对接扣为、对接扣为3.2kN3.2kN）；）；R R纵向、横向杆传给立杆的竖向作用力设纵向、横向杆传给立杆的竖向作用力设 计值；计值；【纵向水平杆的计算】【纵向水平杆的计算】1.计算简图计算简图 把纵向水平杆简化为连续三跨梁来计算简图如把纵向水平杆简化为连续三跨梁来计算简图如下图下图1。图图1 纵向水平杆三跨连续梁计算简图纵向水平杆三跨连续梁计算简图2.荷载计算荷载计算（1）恒荷载计算）恒荷载计算竹串片自重标准值为竹串片自重标准值为350N/m2（查规范表（查规范表4.2.1-1）竹串片自重标准值：竹串片自重标准值：350lb3=3501.053=122.5（N/m）钢管自重标准值：钢管自重标准值：38.4N/m小计：小计：g=122.5+38.4=160.9（N/m）（2）活荷载标准值计算）活荷载标准值计算结构施工脚手架均布活荷载标准值，结构施工脚手架均布活荷载标准值，查规范表查规范表4.2.2 p=3000 N/m2活荷载标准值为：活荷载标准值为：q=plb/3=30001.05/3=1050（N/m）3.强度验算强度验算（1）荷载作用下的弯矩）荷载作用下的弯矩M M=0.1（g1.2+q1.4）la2 =0.1（160.91.2+10501.4）1.52 =374.19（Nm）（2）纵向水平杆强度的验算）纵向水平杆强度的验算=M/W =374.19103/5080 =73.16（N/mm2）f=205N/mm2，满足要求。满足要求。其中：其中：f为为Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值见规范表值见规范表5.1.6。4.挠度验算挠度验算w=0.677（g1.2+q1.4）la4/（100EI）=0.677（160.910-31.2+105010-31.4）15004/（100206000121900）=2.27（mm）w=10mm，满足要求。满足要求。其中：其中：w 计算公式可在建筑力学书中查找；计算公式可在建筑力学书中查找；w为为受弯构件允许挠度值查规范表受弯构件允许挠度值查规范表5.1.8，查表得，查表得w=la/150=12mm与与10mm间取小值。间取小值。5.荷载作用下的中间支座反力的计算荷载作用下的中间支座反力的计算 R=1.1（g1.2+q1.4）la =1.1（160.91.2+10501.4）1.5 =2744.08（N）【横向水平杆的计算】【横向水平杆的计算】1.计算简图计算简图 横向水平杆只考虑大横杆产生的集中力作用，横向水平杆只考虑大横杆产生的集中力作用，计算简图如下图计算简图如下图2。图图2 横向水平杆计算简图横向水平杆计算简图2.强度验算强度验算（1）计算集中力）计算集中力R作用下的弯距作用下的弯距M集中力集中力R到支座的距离到支座的距离c：c=lb/3=1050/3=350（mm）=0.35m M=Rc=2744.080.35=960.43（Nm）（2）横向水平杆强度的验算）横向水平杆强度的验算=M/W=960.43103/5080 =189.06（N/mm2）f=205N/mm2，满足要求满足要求。3.挠度验算挠度验算挠度计算公式可在建筑力学书中查找。挠度计算公式可在建筑力学书中查找。w=Rc（3lb2-4c2）/（24EI）=2744.08350（31050243502）/（24206000121900）=4.49（mm）w=8mm，满足要求满足要求其中其中:w=lb/150=8mm4.验算横向水平杆和立杆间扣件的抗滑验算横向水平杆和立杆间扣件的抗滑承载力承载力根据实际的受力情况可知根据实际的受力情况可知 R1=R/2=2744.08/2=1372.04（N）则横向水平杆和立杆间的扣件受力是：则横向水平杆和立杆间的扣件受力是：R1+R=2744.08+1372.04=4116.12（N）Rc=8000N，满足要求满足要求其中其中:Rc为扣件抗滑承载力设计值，见规范表为扣件抗滑承载力设计值，见规范表5.1.7六、连墙杆计算六、连墙杆计算 连墙杆的轴力设计值连墙杆的轴力设计值N Nl l=N=Nlwlw+N+N0 0 式中，式中，N Nlwlw风载产生的连墙件轴向力设计值风载产生的连墙件轴向力设计值 N N0 0连墙件约束脚手架平面外变形所产生的连墙件约束脚手架平面外变形所产生的 轴力（轴力（kNkN），单排取），单排取3 3，双排取，双排取5 5。由风载产生的轴向力设计值由风载产生的轴向力设计值N Nlwlw=1.4w=1.4wk kA Aw w 式中，式中，A Aw w每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积。的迎风面积。【连墙件的计算】【连墙件的计算】本脚手架按两步三跨计算，连墙件采用圆钢。本脚手架按两步三跨计算，连墙件采用圆钢。步数步数n4=2跨数跨数n5=3；连墙件选用连墙件选用483.5钢管，每个连墙件的覆盖面钢管，每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积：积内脚手架外侧面的迎风面积：Aw=bwhw=450010-3360010-3=16.2（m2）其中：其中：bw=n5la=31500=4500（mm）hw=n4h=21800=3600（mm）风荷载产生的连墙件轴向力设计值风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nl分别计算位于离地分别计算位于离地5m、20m、30m和和40m处的连墙件的处的连墙件的轴力设计值，见表轴力设计值，见表1。表表1 连墙件轴向力设计值计算表连墙件轴向力设计值计算表 高度5m10m20m30m40m备注z1.01.01.251.421.56s1.238w0(kN/m2)0.6wk(kN/m2)0.520.520.650.740.81wk=0.7zswoAw（m2）16.2Nlw(kN)11.79411.79414.74216.78318.371Nlw=1.4wkAwNo(kN)5规范5.4.1Nl(kN)16.79416.79420.74221.78323.371Nl=Nlw+No1.强度验算强度验算=Nl/A按照上式将连墙件强度计算结果列于表按照上式将连墙件强度计算结果列于表2。高度5m10m20m30m40m备注Nl(kN)16.794 16.794 20.742 21.783 23.371 见表1(N/mm2)34.3434.3442.4244.5547.79=Nl/A，A=489mm2是否满足要求满足满足满足满足满足f=205N/mm2表表2 连墙件强度计算表连墙件强度计算表 2.稳定性验算稳定性验算连墙杆件计算长度取脚手架的离墙距离连墙杆件计算长度取脚手架的离墙距离LH=500mm，因此长细比，因此长细比=LH/i=500/15.8=32 查规范中的附表查规范中的附表C可得可得=0.912。按照下式计算其稳定性，计算结果列于表按照下式计算其稳定性，计算结果列于表3。f=N/(A)表表3 连墙连墙件件稳稳定性定性计计算表算表高度5m10m20m30m40m备注N(kN)16.79416.79420.74221.78323.371N=N1f(N/mm2)37.6537.6546.5148.8552.40f=N/(A)A=489mm2、=0.912是否满足要求满足满足满足满足满足f=205N/mm23.抗滑移验算抗滑移验算连墙件一端用直角扣件与脚手架立杆连接，另一连墙件一端用直角扣件与脚手架立杆连接，另一端与建筑物预埋端与建筑物预埋12钢筋焊接连接。连墙件用扣钢筋焊接连接。连墙件用扣件与脚手架连接的抗滑移验算：件与脚手架连接的抗滑移验算：连墙件在风荷载作用下所受的水平力要求：连墙件在风荷载作用下所受的水平力要求：RRc 其中：其中：R为脚手架传给连墙件的轴向力，为脚手架传给连墙件的轴向力，R=Nl；Rc为扣件抗滑承载力设计值，规范表为扣件抗滑承载力设计值，规范表5.1.7中，单中，单个扣件抗滑承载力设计值为个扣件抗滑承载力设计值为8KN。从表从表4中的中的R可看出，单个扣件无法满足抗滑移要可看出，单个扣件无法满足抗滑移要求。不同位置扣件数量见表求。不同位置扣件数量见表4。表4 连墙件与脚手架连接扣件的数量高度5m10m20m30m40m备注R(kN)16.79416.79420.74221.78323.371R=N1扣件个数33333RC(kN)24242424244.预埋钢筋强度验算预埋钢筋强度验算预埋预埋12钢筋，截面积钢筋，截面积A=113.1mm2，连墙件传，连墙件传递给预埋钢筋的力即递给预埋钢筋的力即Nl，预埋，预埋12钢筋的强度验钢筋的强度验算见表算见表5。表表5 预预埋埋钢钢筋筋强强度度计计算表算表高度5m10m20m30m40m备注N1(kN)16.794 16.794 20.742 21.78323.371N1=N(N/mm2)148.49 148.49 183.40 192.60206.64=Nl/A，A=113.1mm2是否满足要求满足满足满足满足超出0.8%p外外，下面按照，下面按照p内内验算地基承载力。验算地基承载力。2.计算地基承载力计算地基承载力本脚手架拟直接落在原土上，查地质勘查报告可本脚手架拟直接落在原土上，查地质勘查报告可知粘性土的地基承载力标准值知粘性土的地基承载力标准值fgk=7510-3N/mm2地基承载力调整系数地基承载力调整系数kc，查规范，查规范5.5.3得，得，kc=0.5地基承载力地基承载力fg=kcfgk=0.57510-3=0.0375（N/mm2）fgp内内，不满足要求。，不满足要求。地基承载力不满足要求，需要采取措施。地基承载力不满足要求，需要采取措施。措施一：在钢管下端加上底座。措施一：在钢管下端加上底座。按照规范中表按照规范中表5.1.7中规定，钢管直接传递给底座中规定，钢管直接传递给底座的压应力不能超过的压应力不能超过40KN。N内内 fg，不满足要求不满足要求措施二：在措施二：在底座底座下加垫板下加垫板垫板厚垫板厚50mm,长长2000mm,宽宽200mm，并在原土，并在原土回填夯实后，铺回填夯实后，铺150厚碎石垫层，然后浇筑厚碎石垫层，然后浇筑100厚厚C15混凝土垫层。混凝土垫层。验算略。验算略。九、落地架计算实例 1.1.纵杆抗弯强度及变形计算纵杆抗弯强度及变形计算 例例：设设立立杆杆纵纵距距L La a=1.5m=1.5m，横横距距L Lb b=1.05m=1.05m，纵纵杆杆等等间间距距设设置置，间间距距S=LS=Lb b/3=1.05/3=0.35m/3=1.05/3=0.35m，施施工工均均布布荷荷载载标标准准值值Q Qk k=3kN/m=3kN/m2 2，竹竹笆笆脚脚手手架架自自重重为为Q Qp p=0.3kN/m=0.3kN/m2 2。1 1）抗弯强度验算：）抗弯强度验算：作用在纵向水平杆永久线荷载标准值作用在纵向水平杆永久线荷载标准值 q qk1k1=0.3=0.30.35=0.105 kN/m0.35=0.105 kN/m 作用在纵向水平杆可变线荷载标准值作用在纵向水平杆可变线荷载标准值 q qk2k2=3=30.35=1.05 kN/m0.35=1.05 kN/m 作用在纵向水平杆永久线荷载设计值 q1=1.2qk1=1.20.105=0.126 kN/m 作用在纵向水平杆可变线荷载设计值 q2=1.4 qk2=1.4 1.05=1.47 kN/m 最大弯矩Mmax=0.1 q1La2+0.117 q2 La2 =0.1*0.126*1.52+0.117*1.47*1.52=0.42 kN.m 抗弯强度 N/mm2f 2)挠度计算=2.2mmLa/150=10mm 2.横杆及扣件抗滑计算 例：设立杆横距为Lb，纵距为La，计算外伸长度为a1，纵杆间距为S，施工均布荷载标准值为Qk，竹笆脚手板均布标准值为Qp。解：作用在纵杆上永久线荷载标准值qk1=QpS作用在纵向水平杆可变线荷载标准值qk2=QkS作用在纵向水平杆永久线荷载设计值 q1=1.2 qk1=1.2 QpS作用在纵向水平杆可变线荷载设计值 q2=1.4 qk2=1.4 QkS由纵杆传给横杆的集中力标准值：Fk=1.1qk1La+1.2qk2La=1.1QpSLa+1.2QkSLa=SLa(1.1Qp+1.2Qk)由纵杆传给横杆的集中力设计值：F=1.1q1La+1.2q2La =1.1*1.2QpSLa+1.2*1.4QkSLa =SLa(1.1*1.2Qp+1.2*1.4Qk)1)1)抗弯强度抗弯强度 当纵杆两根时当纵杆两根时:S=L:S=Lb b/3/3 最大弯矩最大弯矩M=FLM=FLb b/3,/3,=M/W=M/W=FLFLb b/3W/3W当纵杆三根时当纵杆三根时:S=L:S=Lb b/4/4 最大弯矩最大弯矩M=FLM=FLb b/2,/2,=M/W=M/W=FL=FLb b/2W/2W2)挠度计算 当纵杆两根时:S=Lb/3 当纵杆三根时:S=Lb/4 3)扣件抗滑计算 横向杆外伸端处纵向杆传给横向杆的集中力设计值:F=1.1q1La+1.2q2La =1.1*1.2QpLaa1/2+1.2*1.4QkLaa1/2 =0.5a1La(1.1*1.2Qp+1.2*1.4Qk)当纵杆两根时:S=Lb/3 R=2F+F/(1+a1/Lb)当纵杆三根时:S=Lb/4 R=2.5F+F/(1+a1/Lb)3.密目式安全立网全封闭双排脚手架整体稳定验算 例：已知立杆纵距La=1.2m，横距Lb=1.05m，步距h=1.5m，计算外伸长度a1=0.3m，钢管为48*3.5mm，2步3跨连墙布置，施工地区在基本风压为0.45kN/m2大城市郊区（地面粗糙度为B类）,施工均布荷载标准值(一层操作层)Qk=3kN/m2，脚手板自重标准值0.3 kN/m2，铺设四层，Qp1=4*0.3 kN/m2，栏杆、挡脚板自重标准值Qp2=0.11 kN/m，建筑结构为框架结构，用密目网全封闭脚手架，其挡风系数=0.872，密目网自重Qp3=0.005kN/m2，脚手架高度：HS=50m，H=48m。1）分析立杆稳定计算部位）分析立杆稳定计算部位 组合风荷载组合风荷载 N/（A）+Mw/Wf 把把Mw=0.85*1.4Mwk=0.85*1.4wklah2/10 wk=0.7szw0 N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85*1.4NQk代入简化为：代入简化为：1.2HSgk/(A)+0.85*1.4*0.7szw0lah2/(10W)+1.2NG2k/(A)+0.85*1.4NQk/(A)f 令脚手架自重产生的轴压力令脚手架自重产生的轴压力g=1.2HSgk/(A)风荷载产生的弯曲应力风荷载产生的弯曲应力:w=0.85*1.4*0.7szw0lah2/(10W)用用s=1.3=1.3*0.872=1.1336代入上式代入上式 w=0.85*1.4*0.7z*1.1336*0.45*1.2*1.52*106/(10*5.08*103)=22.6z 根据分析计算立杆稳定验算最不利部位为脚手架底部。根据分析计算立杆稳定验算最不利部位为脚手架底部。2)验算长细比验算长细比=kh/i=1.155*1.5*150/1.58=164210满足要求满足要求。3)计算立杆段轴压力设计值计算立杆段轴压力设计值N:脚手架结构自重产生的轴力脚手架结构自重产生的轴力NG1k=HSgk=50*0.1291=6.455kN 构配件自重标准值得产生的轴向力构配件自重标准值得产生的轴向力 NG2k=0.5(Lb+a1)LaQp1+Qp2La+LaHQp3=0.5(1.05+0.3)*1.2*4*0.3+0.11*1.2+1.2*48*0.005=1.392kN 施工荷载标准值产生的轴向力总和施工荷载标准值产生的轴向力总和 NQk=0.5(Lb+a1)LaQk=0.5(1.05+0.3)*1.2*3=2.43kN 风荷载产生的弯曲应力风荷载产生的弯曲应力 w=0.85*1.4*0.7z*1.1336*0.45*1.2*1.52*106/(10*5.08*103)=22.6z 4)立杆稳定验算立杆稳定验算 组合风荷载时组合风荷载时 N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85*1.4NQk=1.2(6.455+1.392)+0.85*1.4*2.43=12.31kN N/（A）+Mw/W=12.31*103/(0.262*489)+22.6=96.08+22.6=118.68N/mm2 f=205N/mm2不组合风载时不组合风载时 N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQk=1.2(6.455+1.392)+1.4*2.43=12.82kN N/（A）=12.82*103/(0.262*489)=100.06N/mm2 f=205N/mm24.密目网全封闭双排脚手架连墙件计算 例：已知密目网全封闭双排脚手架,其挡风系数=0.871，脚手架高50m，立杆纵距La=1.2m，步距h=1.8m，连墙件按2步3跨布置，建筑结构形式为框架结构，基本风压0.45kN/m2，地面粗糙类别为B类，连墙件采用483.5mm。用扣件连接。解：脚手架上水平风载标准值解：脚手架上水平风载标准值w wk k=0.7=0.7s sz zw w0 0 计计算算部部位位取取50m50m处处，地地面面粗粗糙糙度度为为B B类类，风风压压高高度度变变化化系系数数 z z=1.67=1.67 脚手架体形系数脚手架体形系数s s=1.3=1.3=1.3*0.871=1.1323=1.3*0.871=1.1323 w wk k=0.7=0.7s sz zw w0 0=0.7*1.67*1.1323*0.45=0.60kN/m=0.7*1.67*1.1323*0.45=0.60kN/m2 2 连墙件的轴力连墙件的轴力 N Nl l=N=Nlwlw+N+N0 0=1.4w=1.4wk kA Aw w+5=1.4*0.6*2*1.8*3*1.2+5=15.89kN+5=1.4*0.6*2*1.8*3*1.2+5=15.89kN R RC C=8kN,N=8kN,Nl l=15.89Kn=15.89KnR RC C 单扣不满足要求单扣不满足要求,应采用双扣件。应采用双扣件。连墙件稳定验算：连墙件稳定验算：=l=lH H/i=50/1.58=32=150/i=50/1.58=32=150，=0.912=0.912，N Nl l/（A A）=15.89*10=15.89*103 3/(0.912*489)/(0.912*489)=35.63N/mm =35.63N/mm2 2 f=205N/mm2 ，满足要求。十、挑脚手架计算 挑脚手架计算主要是指悬挑基础架的设计计算，基础架形式有斜撑钢管加吊杆、三角形钢架、下撑式挑梁钢架、下撑式空间钢架。例：某工程标准层层高3.3，悬挑高度14.4，沿楼层周围隔1.8m设一榀桁架，桁架之间用大横杆连通并设剪刀撑。沿纵向取1.8m长,计算一个步架1.8高荷载，钢管3.84kg/m，扣件1.5kg/个，木脚手板0.25kN/m2，安全网0.005kN/m2，所挑范围允许一步架施工，每一步架上施工荷载3kN/m2。荷载计算荷载计算 1.1.钢管：钢管：1 1）双排立杆）双排立杆 1.8*2*0.0384=0.138kN 1.8*2*0.0384=0.138kN 2)2)大横杆大横杆 1.8*4*0.0384=0.276kN 1.8*4*0.0384=0.276kN 3)3)小横杆小横杆 1.6*1*0.0384=0.061kN 1.6*1*0.0384=0.061kN 4)4)外排立杆剪刀撑外排立杆剪刀撑 1.8*1*0.0384=0.098kN 1.8*1*0.0384=0.098kN 5)5)附墙杆附墙杆 1.5*1*0.0384=0.058kN 1.5*1*0.0384=0.058kN 2.扣件 6*0.015=0.09kN 3.木脚手板 1.8*(1+0.4+0.2)*0.25=0.72kN(包括挡脚板)4.安全网 1.8*1.8*0.005=0.016kN 5.所挑高度范围内施工荷载 每根内立杆承受施工荷载 （0.5+0.2）*1.8*3=3.78kN 每根外立杆承受施工荷载 0.5*1.8*3=2.7kN 6.每根立杆承受全部荷载每根立杆承受全部荷载 内立杆内立杆P1=1.2*11.656/2+1.4*3.78=12.286kN 外立杆外立杆P2=1.2*11.656/2+1.4*2.7=10.774kN l0=kh=1.155*1.5(1.7)1.8=3.12(3.534)=l0/i=312(353.4)/1.58=197(224)N/（A）=12286/(0.186*489)=135MPa N/（A）=12286/(0.145*489)=189.96MPa 7.7.挑架计算（三角形钢架）挑架计算（三角形钢架）RBYRBX3300BRAYRAXP1P21000300ACMA=0 0.3P1+1.3P2-3.3RBX=0 0.3*12.286+1.3*10.774-3.3RBX=0 RBX=5.36 X=0 RBX+RAX=0 RAX=-5.36 取取AC段段,令令MC=0 1.3RAY-1*P1=0 RAY=9.45 Y=0 RBY+RAY=P1+P2 RBY=13.61 分析杆件内力，并选择截面。分析杆件内力，并选择截面。N NBCBC=14.63=14.63 M MACAC=0.3R=0.3RAYAY=2.835=2.835 Q QACAC=2.836=2.836 钢管钢管f=205N/mmf=205N/mm2 2，E=2.06*10E=2.06*105 5 十一、构造要求 1、纵向水平杆构造 纵向水平杆宜设置在立杆内侧，