扣件式钢管脚手架设计计算书(12页).docx

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1、-扣件式钢管脚手架设计计算书-第 12 页 扣件式钢管脚手架设计计算书本工程建筑装修结构用扣件式双排脚手架，QK=5.0KN/m2，建筑物层高二层3.3m，三、四、五、六层为2.9m，脚手架搭设高度16.1M，W0=0.5KN/m2，地面粗糙度为B类，脚手架背靠建筑物为砖混，木脚手板，Q235、483.5mm钢管，密目网全封闭，网重0.002KN/m2，网目2400目/100cm2，每目透风面积为1.5mm2。一、槽钢作扣件式钢管脚手架支撑计算1、脚手架荷载计算（1）、线荷载计算结构荷载标准值31.5=4.5KN.M木脚手架0.351.5=0.525KN.M剪刀撑L=1.52+1.52=2.1

2、2MS=1.51.2=1.8M2(1.52+1.52+1.2+2.122)38.41.3+1041. 8=340N/m2高度按五层荷载计算，3.32.94+1.2=16.1M34016.11.2=6.57KN钢管脚手架自重30016.1=4.83KN荷载轴向计算求q：q=4.5+0.525+6.57+4.83=15.425KN.M（2）、抗弯强度计算按集中荷载计算M=Kmgl=0.18815.4251.4=4.06KN.MM4.06106N.mmQ=65.8mPaf=215Mpa（12槽钢）W61.71000（3）、按挠度计算5qL4515.42514W=2.02mm384E13842.110

3、0000388.5100012015.4251.4=21595N钢丝绳选取61911（绳直径）=61.3KN21595N故满足要求。二、脚手架设计计算书计算：1、试确定脚手架的搭设尺寸，搭设尺寸尽量与开间、层高尺寸配合。选择其h=1.5M，La=1.5M，Lb=1.05M，a1=0.3M，施工层上横向水平杆间距0.75m。二、横向水平杆计算，按受均布荷载的简支梁计算。（1）、线荷载计算：标准值：qk=（Qk+Qp）横向水平杆间距=（3+0.35）0.75=3.26KN/m设计值：q=1.2（0.30.75+1.430.75）=3.42KN/m（2）、抗弯强度计算：（采用q）11M=qtb2=3

4、.421.22=0.62KN.m88M0.62106N.mm0.62106N.mmS=W5.08cm35.08103mm3=122N/mm2f=205N/mm2f为钢材的抗弯强度设计值，应按规范表5.1.6查得W为钢管的截面抵抗矩,查规范P50页附录B表B（3）、挠度计算：（采用qk）（不考虑悬挑部分，因如考虑，相反会减小了最大挠度，这样安全系数更大。）5qktb452.48(1.2)4V=384EI3842.0610512.191041200=2.67mmV=8mm150同时V10mm(绝对挠度值),查规范P14页表5.1.8E为钢材的强度模量(弹性模量),查规范P13页表5.1.6得I为钢

5、管的惯性矩,查规范P50页附录B表B得V受弯构件的容许挠度,查规范P14页表5.1.8得1200mmV=l/150=8mm150mm由于受弯构件的挠度VV，同时小于绝对挠度值10mm，达到了双控的目的，安全系数更大。3、纵向水平杆的计算（1）、荷载计算：作用于纵向水平杆的集中荷载的标准值：1a110.3FK=qKtb(1+)2=2.481.2(1+)22tb21.2=2.33KN作用于纵向水平杆的集中荷载的设计值：1a110.3F=qtb(1+)2=3.471.2(1+)22tb21.2=3.25KN（2）、抗震强度计算：先计算最大弯矩:Mmax=0.1753.251.5=0.85KN.m根据

6、抗弯强度的计算公式：Mmax0.85106N.mmS=167N/mm2f=205N/mm2W5.08103mm3则纵向水平杆的抗弯强度经验算达到安全要求。（3）、扣件的抗滑移承载力计算：R（最大支反力）=（1.15+1）F=2.153.25=6.99KNR=8KNR为直角扣件，旋转扣件的抗滑承载力设计值，查规范P14页表5.1.7得。（4）、挠度计算：1.146FktA31.1462.33103(1.5103)3V=100EI1002.0610512.191041500=3.59mml/150=10mm150同时小于受变扣件的绝对挠度值10mm。通过计算纵向水平杆算定，达到安全要求。4、立杆稳

7、定计算：（1）、确定立杆的计算部位：因本例以相同的步距（h），立杆纵距（ta）、立杆横距（tb）和连墙件在置（均为三步四跨）搭设脚手架，立杆的不利部位最可能在底部。（2）、立杆轴力及弯矩计算：1）轴力计算：不组合风荷时：按规范式5.3.21N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4NQK先计算NG1K（为脚手架结构自重标准值产生的轴向力）。查规范P48页得钢管每米立杆承受的结构自重标准值qk为0.124g，则NG1K=Hqk=0.124850=6.24KN后计算NG2K（构配件自重标准值产生的轴向力）NG2K=脚手板+栏杆、挡脚板+安全网脚手板：查规范P10页，表4.2.1-1标准值为0.3KN

8、/m2则在计算长度1.5m范围内（立杆每边0.75m）的脚手板的面积为（tb+a1）1.5由于该脚手板为内、外立杆共同承担，所以要乘0.5则脚手板自重标准值产生的轴向力为0.3（tb+a1）1.50.5=0.3（1.2+0.3）1.50.5=0.3375KN栏杆、挡脚板：查规范P11页表4.2.1-2标准值为0.11KN/m则栏杆、挡脚板自重标准值产生的轴向力为：0.11ta=0.111.5=0.165KN安全网：已知网重为0.002KN/m2则安全网自重标准值产生的轴向力为：0.002KN/m2.ta.H=0.0021.550=0.15KN那么NG2K=0.3375KN+0.165KN+0.

9、15KN=0.65KN再计算：NQK为施工荷载（人员、器具、材料的自重），由于已知总荷载QK=5KN/m2则：施工总荷载在计算长度1.5m范围内的轴向力为：1NQK=（tb+a1）ta.QK21=（1.2+0.3）1.55（施工荷载为内、外立杆平均分担）2=5.63KN则：N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4NQK=1.2（6.24+0.65）+1.45.63=16.15KN组合风荷载时：按式5.3.2-2计算：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK=1.2（6.24+0.65）+0.851.45.63=14.99KN2）弯矩计算（MW）作用于脚手架上面的水平风荷载标准值：

10、WK=0.7us.uz.根据30年一遇的大风，为保守期间，取系数为0.7us：脚手架风荷载体型系数，查规范P12页，表4.2.4得us=1.3而=架+网架查规范P49页表A3得架=0.0891010cm的透风面积24001.5网=1-=1-=0.641010cm的迎风面积面1010103=0.089+0.64=0.729uz：风压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范（GBJ9）规定采用，由于地面粗糙度为B类，取uz=0.8（脚手架高度15m，uz=1.42）W0为已知为W0=0.5KN/m2（风压）则WK=0.71.30.7290.80.5=0.266KN/m20.851.4Wktah

11、2根据：MW=0.851.4MWK=10（已知）规范P17页（5.3.4）0.851.40.2661.51.82=0.154KN.m10（3）计算长细比及1）容许长细比计算：t0Kuh=根据规范P17页5.3.3式=IIK为计算长度附加系数，规范要求取1.155；u为立杆的计算长度系数，考虑脚手架的整体性，u按规范P17页表5.3.3取值，由立杆横距tb=1.2m为安全系数大一些，取tb=1.30m，在连墙件布置三步三跨的条件下，u取1.8H为已知h=1.5mi为截面回转半径，查规范P50页，附录B表B，i=1.58m1.1551.8180则=236.8=2101. 58（查规范P14页，表5

12、.1.9）p0=1.1551.8180查规范P51页附录C表C，得立杆系数为0.130（4）、验算立杆的：N16.15103不组合风荷时：=252N/mm2A0.130489（A查规范P50页，附录B表B为489mm2）f=205N/mm2（查规范P13页，表5.1.6，钢材的强度设计值f=205N/mm2）组合风荷时：NMW14.990.154106+=+=303N/mm2205N/mm2a+W0.1304895.08103虽然大于钢材的强度设计值f=205N/mm2，但只要在误差5%范围内，均视为安全。5、连墙件的计算：（1）、计算连墙件所随的水平力及扣件连接的抗滑承载力计算：Nl=Nlw

13、+N0（规范P19页5.4.1）由风荷载产生的连墙件的轴间力设计值，应接规范P19页5.4.2公式计算。Nlw=1.4WK.Aw（由于本工程脚手架高度15m，按规范P27页，表6.4.1取竖向间距2h1，水平间距3t1）AW=t1.h1=4.5m4.5m=20.25m2t1：连墙件的水平间距h1：连墙间的竖向间距WK（底部）=0.266KN/m2在立杆稳定计算中已经求得。因此Nlw=1.40.26620.25=7.54KNNl=7.54KN+N0（根据规范P19页5.4.1公式关于N0的说明，双排架取N0=5KN）=7.54KN+5KN=12.5KN2Rc=28KN=16KN（由于连墙杆采用直

14、角扣件与脚手架的内外排立杆连接，连墙件杆与建筑物连接时，在建筑物的内、外墙面各加两个直角扣件扣牢，所以根据规范P14页，表5.1.7，直角扣件的承载力设计值为2倍的Rc，为28KN=16KN），故扣件连接抗滑承载力满足要求。（2）、连墙杆稳定承载计算：连墙杆采用483.5mm钢管时，杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加的短钢管上，因此，连墙杆的计算长度可取脚手架距墙距离，取t0=0.5m=50cml00.5100（变成cm）根据：规范P16页=i1.58cm=32=150=150是查冷弯薄壁型钢结构技术规范，GBJ18-87第3.3.4条得=32，查规范P51页，附录C表C得=0.912Nl11.031000（乘1000变为N）则=25N/mm2fA0.912489mm2=205N/mm2（P13页表5.1.6）（A查规范P50页，附录B表B为A=489mm2）故连墙杆稳定承载力满足要求。