《组织施工设计》脚手架计算02.xls

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1、普普通通钢钢管管脚脚手手架架计计算算 适用范围：普通钢管双排落地式脚手架一、计算参数搭设高度H42.65 m立杆横距lb1200 mm外伸长度a300 mm立杆纵距la1500 mm步高h1800 mm步数n24步脚手架的钢管选用(483.5)其计算参数为：截面模量W5080 mm3回转半径i15.8 mm截面积A489 mm2截面惯性距I121900 mm4钢材的弹性模量E206000 N/mm2本计算书中的规范指的是建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 1302001二、脚手架计算（一）、大横杆的计算把大横杆简化为连续三跨梁来计算简图如下1、荷载计算恒荷载计算竹排片的规格为1.2m1

2、.5m，自重标准值为56N/m2竹排片自重56lb3=22.4 N/m钢管自重38.4 N/m小计：g=60.8 N/m活荷载计算结构脚手架施工均布活荷载P=2000 N/m2q=Plb3=800 N/m2、强度验算荷载作用下的弯矩M的计算 M=0.1（g1.2+q1.4）la2=268.42Nm大横杆强度的验算=M/W=52.84N/mm2f=205N/mm2满足要求其中:f为Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值见规范表5.1.63、挠度验算w=0.677（g1.2+q1.4）la4/（100EI）=1.63mmw其中:w为受弯构件允许挠度值查规范表5.1.8w=la/150=10mm满足要

3、求荷载作用下的中间支座反力的计算RRqR1R1laalal1R=1.1（g1.2+q1.4）la=1968.38N（二）、小横杆的计算小横杆只考虑大横杆产生的集中力作用，计算简图如下：1、强度验算计算集中力R作用下的弯距M集中力R到支座的距离c=lb/3=400mmM=Rc=787.4Nm小横杆的验算=M/W=155.0N/mm2f=205N/mm2满足要求2、挠度验算w=Rc（3lb2-4c2）/（24EI）=4.81mmw其中:w=lb/150=8mm满足要求验算小横杆和立杆间扣件的抗滑承载力根据实际的受力情况可知R1=0.5R=984.192 N则小横杆和立杆间的扣件受力是R1+R=29

4、52.58NRc=8000N满足要求其中:Rc为扣件抗滑承载力设计值见规范表5.1.7（三）立杆计算1、荷载计算恒荷载计算 大横杆自重38.4la4=230.4 N小横杆自重38.4（lb+a）1=57.6 N扣件自重156=90 N竹筏片脚手板56lalb=100.8 N栏杆及挡板自重140la=210 N安全网自重20lah=54 N小计：N1=742.8 N活荷载计算N2=Plalb=3600 N活荷载的层数 n2风荷载的计算计算参数：风压高度变化系数uz1.13脚手架风荷载体型系数us1.04RRcccR1R1lb2基本风压wo0.4 kN/m2wk=0.7uzuswo=0.33kN/

5、m22、立杆内力的计算立杆采用单立杆立杆自重N3=38.4H=1637.76 N有关参数的计算计算长度lo=kuh=3.22m其中：计算长度附加系数k1.155 单杆计算长度系数u查规范表5.3.3单杆计算长度系数u查规范表5.3.31.55长细比=lo/i=204=210查规范中的附表C可得=0.1742.1 组合风荷载的作用立杆底端的轴力N为N=(nN1/2+N3)1.2+0.85(nN2/2)1.4=16809 N风荷载作用下的立杆段弯距值M=0.851.4wklah2/10=190.31Nm立杆稳定性验算N/（A）+M/W=235.02N/mm2f=205N/mm2满足要求2.2 不组

6、合风荷载的作用立杆底端的轴力为N=(nN1/2+N3)1.2+(nN2/2)1.4=17565.5 N立杆稳定性验算N/（A）=206.44N/mm2f=205N/mm2满足要求立杆从第n步开始往下采用双立杆n=15立杆自重N3=38.4(H+(n-n)h)=2239N有关参数的计算计算长度lo=kuh=3.22m其中：计算长度附加系数k1.155 单杆计算长度系数u查规范表5.3.3单杆计算长度系数u查规范表5.3.31.55长细比=lo/i=204=210查规范中的附表C可得=0.1742.1 组合风荷载的作用立杆底端的轴力N为N=(nN1/2+N3)1.2+0.85(nN2/2)1.4=

7、17531 N风荷载作用下的立杆段弯距值M=0.851.4wklah2/10=190.31Nm立杆稳定性验算N/（A2）+M/(W2)=121.75N/mm2f=205N/mm2满足要求2.2 不组合风荷载的作用立杆底端的轴力为3N=(nN1/2+N3)1.2+(nN2/2)1.4=18286.6 N立杆稳定性验算N/（A2）=107.46N/mm2f=205N/mm2满足要求（四）、连墙件的计算本脚手架按两步三跨计算，连墙件采用圆钢步数n12跨数n23选用圆钢的直径为10mm截面积A=r2=78.5 mm2连墙件的轴向力设计值的计算Nl=Nlw+No=12.46kN其中：Nlw为风荷载产生的

8、连墙件轴向力设计值Nlw=1.4wkAw=7.46kN其中：Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积Aw=bwhw=16.2 m2bw=n2la=4500 mmhw=n1h=3600 mmNo为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力双排架的No5kN连墙件的强度验算=Nl/A=158.8N/mm2f=205N/mm2满足要求4钢钢管管悬悬挑挑脚脚手手架架计计算算 适用范围：普通钢管双排脚手架，悬挑架采用普通钢管一、计算参数搭设高度H14.4 m立杆横距lb1200 mm外伸长度a300 mm立杆纵距la1800 mm步高h1800 mm步数n8步脚手架的钢管选用(483.5)其计算

9、参数为：截面模量W5080 mm3回转半径i15.8 mm截面积A489 mm2截面惯性距I121900 mm4钢材的弹性模量E206000 N/mm2本计算书中的规范指的是建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 1302001二、脚手架计算（一）、大横杆的计算把大横杆简化为连续三跨梁来计算简图如下1、荷载计算恒荷载计算竹排片的规格为1.2m1.5m，自重标准值为56N/m2竹排片自重56lb3=22.4 N/m钢管自重38.4 N/m小计：g=60.8 N/m活荷载计算结构脚手架施工均布活荷载P=2000 N/m2q=Plb3=800 N/m2、强度验算荷载作用下的弯矩M的计算 M=0.

10、1（g1.2+q1.4）la2=386.52Nm大横杆强度的验算=M/W=76.09N/mm2f=205N/mm2满足要求其中:f为Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值见规范表5.1.63、挠度验算w=0.677（g1.2+q1.4）la4/（100EI）=3.38mmw其中:w为受弯构件允许挠度值查规范表5.1.8w=la/150=12mm满足要求荷载作用下的中间支座反力的计算RRqR1R1laalal5R=1.1（g1.2+q1.4）la=2362.06N（二）、小横杆的计算小横杆只考虑大横杆产生的集中力作用，计算简图如下：1、强度验算计算集中力R作用下的弯距M集中力R到支座的距离c=lb

11、/3=400mmM=Rc=944.8Nm小横杆的验算=M/W=186.0N/mm2f=205N/mm2满足要求2、挠度验算w=Rc（3lb2-4c2）/（24EI）=5.77mmw其中:w=lb/150=8mm满足要求验算小横杆和立杆间扣件的抗滑承载力根据实际的受力情况可知R1=0.5R=1181.03 N则小横杆和立杆间的扣件受力是R1+R=3543.09NRc=8000N满足要求其中:Rc为扣件抗滑承载力设计值见规范表5.1.7（三）立杆计算1、荷载计算恒荷载计算 大横杆自重38.4la4=276.48 N小横杆自重38.4（lb+a）1=57.6 N扣件自重156=90 N竹筏片脚手板5

12、6lalb=120.96 N栏杆及挡板自重140la=252 N安全网自重20lah=64.8 N小计：N1=861.84 N活荷载计算N2=Plalb=4320 N活荷载的层数 n2风荷载的计算计算参数：风压高度变化系数uz0.74脚手架风荷载体型系数us1.04RRcccR1R1lb6基本风压wo0.4 kN/m2wk=0.7uzuswo=0.22kN/m2立杆自重N3=38.4H=552.96 N2、立杆内力的计算有关参数的计算计算长度lo=kuh=3.22m其中：计算长度附加系数k1.155 单杆计算长度系数u查规范表5.3.3单杆计算长度系数u查规范表5.3.31.55长细比=lo/

13、i=204=210查规范中的附表C可得=0.1742.1 组合风荷载的作用立杆底端的轴力N为N=(nN1/2+N3)1.2+0.85(nN2/2)1.4=9941.2 N风荷载作用下的立杆段弯距值M=0.851.4wklah2/10=149.55Nm立杆稳定性验算N/（A）+M/W=146.28N/mm2f=205N/mm2满足要求2.2 不组合风荷载的作用立杆底端的轴力为N=(nN1/2+N3)1.2+(nN2/2)1.4=10848.4 N立杆稳定性验算N/（A）=127.50N/mm2f=205N/mm2满足要求（四）、连墙件的计算本脚手架按两步三跨计算，连墙件采用圆钢步数n12跨数n2

14、3选用圆钢的直径为10mm截面积A=r2=78.5 mm2连墙件的轴向力设计值的计算Nl=Nlw+No=10.86kN其中：Nlw为风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=1.4wkAw=5.86kN其中：Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积Aw=bwhw=19.44 m2bw=n2la=5400 mmhw=n1h=3600 mmNo为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力双排架的No5kN连墙件的强度验算=Nl/A=138.4N/mm2f=205N/mm2满足要求7（五）、悬挑架的计算计算简图支撑架层高h4.5m角度=1.31019弧度荷载取值：脚手架传递给挑梁的设计值 N10

15、848.4 N1、求支座反力MA=0Rbxh=NlbRbx=2893N压MB=0Raxh+Nlb=0Rax=-2893 N拉Fy=0Rby=2N=21697N2、求各杆内力2节点Fy=0N24Sin-N=0N24=11227 N压Fx=0N12-N24Cos=0N12=2893N拉5节点Fx=0N45Cos-Rbx=0N45=11227 N压Fy=0N35+N45Sin-Rby=0N35=10848 N压3节点Fy=0N13=N35=10848N压Fx=0N34=0N1节点Fy=0N-N13+N14Sin=0N14=0NFx=0Rax+N12=0N12=2893N拉3、压杆稳定性验算(按钢结构

16、规范计算)25杆斜杆长度l=h/Sin=4.657m计算长度lo=1.0l/2=2.33m长细比x=lo/i=147=250查规范中的附表C可得x=0.320斜杆稳定性验算N/（xA）+mxMx/xW(1-0.8N/Nex)=229.729f=205N/mm2其中：N为所计算构件范围内的轴心压力x为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数NN12345AB1352NNaRaxRaxRbxRbxRbyRbyN12N12N13N13N14N24N34N35N35N458Mx为所计算构件范围内的最大弯矩Mx=Ne=759387Nmme为构件偏心矩，按回转扣件e=D+22=70mmNex为欧拉临界力Nex

17、=2EA/x2=45771Nx为截面塑性发展系数1.15W为弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩mx为等效弯矩系数弯矩作用平面内有侧移的框架柱以及悬臂构件1.0不满足要求，斜杆应采用双斜杆15杆计算长度lo=1.0h/2=2.25m长细比x=lo/i=142=210查规范中的附表C可得x=0.340斜杆稳定性验算N/（xA）+mxMx/xW(1-0.8N/Nex)=182.582f=205N/mm2其中：N为所计算构件范围内的轴心压力x为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数Mx为所计算构件范围内的最大弯矩Mx=Ne=564116Nmme为构件偏心矩，按直角扣件e=D+4=52mmNex为欧

18、拉临界力Nex=2EA/x2=49026Nx为截面塑性发展系数1.15W为弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩mx为等效弯矩系数弯矩作用平面内有侧移的框架柱以及悬臂构件1.0满足要求4、上部脚手架立杆与支承桁架水平杆间抗滑移计算由于上部脚手架传至支承桁架外力N=10848N大于直角扣件承载力设计值8kN，所以必须采用双扣件连接。9型型钢钢悬悬挑挑钢钢管管脚脚手手架架计计算算 适用范围：普通钢管双排脚手架，悬挑架采用型钢，螺栓连接一、计算参数搭设高度H14.4 m立杆横距lb1200 mm外伸长度a300 mm立杆纵距la1800 mm步高h1800 mm步数n8步脚手架的钢管选用(483.

19、5)其计算参数为：截面模量W5080 mm3回转半径i15.8 mm截面积A489 mm2截面惯性距I121900 mm4钢材的弹性模量E206000 N/mm2本计算书中的规范指的是建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 1302001二、脚手架计算（一）、大横杆的计算把大横杆简化为连续三跨梁来计算简图如下1、荷载计算恒荷载计算竹排片的规格为1.2m1.5m，自重标准值为56N/m2竹排片自重56lb3=22.4 N/m钢管自重38.4 N/m小计：g=60.8 N/m活荷载计算结构脚手架施工均布活荷载P=2000 N/m2q=Plb3=800 N/m2、强度验算荷载作用下的弯矩M的计算

20、 M=0.1（g1.2+q1.4）la2=386.52Nm大横杆强度的验算=M/W=76.09N/mm2f=205N/mm2满足要求其中:f为Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值见规范表5.1.63、挠度验算w=0.677（g1.2+q1.4）la4/（100EI）=3.38mmw其中:w为受弯构件允许挠度值查规范表5.1.8w=la/150=12mm满足要求荷载作用下的中间支座反力的计算RRqR1R1laalal10R=1.1（g1.2+q1.4）la=2362.06N（二）、小横杆的计算小横杆只考虑大横杆产生的集中力作用，计算简图如下：1、强度验算计算集中力R作用下的弯距M集中力R到支座的

21、距离c=lb/3=400mmM=Rc=944.8Nm小横杆的验算=M/W=186.0N/mm2f=205N/mm2满足要求2、挠度验算w=Rc（3lb2-4c2）/（24EI）=5.77mmw其中:w=lb/150=8mm满足要求验算小横杆和立杆间扣件的抗滑承载力根据实际的受力情况可知R1=0.5R=1181.03 N则小横杆和立杆间的扣件受力是R1+R=3543.09NRc=8000N满足要求其中:Rc为扣件抗滑承载力设计值见规范表5.1.7（三）立杆计算1、荷载计算恒荷载计算 大横杆自重38.4la4=276.48 N小横杆自重38.4（lb+a）1=57.6 N扣件自重156=90 N竹

22、筏片脚手板56lalb=120.96 N栏杆及挡板自重140la=252 N安全网自重20lah=64.8 N小计：N1=861.84 N活荷载计算N2=Plalb=4320 N活荷载的层数 n2风荷载的计算计算参数：风压高度变化系数uz0.74脚手架风荷载体型系数us1.04RRcccR1R1lb11基本风压wo0.4 kN/m2wk=0.7uzuswo=0.22kN/m2立杆自重N3=38.4H=552.96 N2、立杆内力的计算有关参数的计算计算长度lo=kuh=3.22m其中：计算长度附加系数k1.155 单杆计算长度系数u查规范表5.3.3单杆计算长度系数u查规范表5.3.31.55

23、长细比=lo/i=204=210查规范中的附表C可得=0.1742.1 组合风荷载的作用立杆底端的轴力N为N=(nN1/2+N3)1.2+0.85(nN2/2)1.4=9941.2 N风荷载作用下的立杆段弯距值M=0.851.4wklah2/10=149.55Nm立杆稳定性验算N/（A）+M/W=146.28N/mm2f=205N/mm2满足要求2.2 不组合风荷载的作用立杆底端的轴力为N=(nN1/2+N3)1.2+(nN2/2)1.4=10848.4 N立杆稳定性验算N/（A）=127.50N/mm2f=205N/mm2满足要求（四）、连墙件的计算本脚手架按两步三跨计算，连墙件采用圆钢步数

24、n12跨数n23选用圆钢的直径为10mm截面积A=r2=78.5 mm2连墙件的轴向力设计值的计算Nl=Nlw+No=10.86kN其中：Nlw为风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=1.4wkAw=5.86kN其中：Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积Aw=bwhw=19.44 m2bw=n2la=5400 mmhw=n1h=3600 mmNo为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力双排架的No5kN连墙件的强度验算=Nl/A=138.4N/mm2f=205N/mm2满足要求12（五）、悬挑钢梁的计算计算简图钢梁选用：16号槽钢重量q172.4N/m截面模量W108cm3截面

25、惯性距I866cm4荷载取值：1、脚手架传递给挑梁的设计值 N10848.4 N2、钢梁自重设计值 1.2q=206.88 N/m内力计算：M=N(lb+2a)+q(lb+a)2/2=19760Nm强度验算：=M/W=182.96N/mm2f=215N/mm2其中:f为钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值挠度验算：w=N(lb+a)3/(3EI)+Na2(3(lb+a)-a)/(6EI)+q(lb+a)4/(8EI)=7.3 mmww其中:w=2(lb+a)/250=12mm支座反力：Mo=0M-0.25Rx=0Rx=79039 NFo=02N+q(lb+a)-Ry=0Ry=22007 N螺栓选用：

26、2M24单个螺栓有效面积Ae352.5mm2螺栓抗拉强度fl=flbAe2=119850 NRx其中:flb为螺栓的抗拉强度设计值170N/mm2螺栓抗剪强度fv=fvbAe2=91650 NRy其中:fvb为螺栓的抗剪强度设计值130N/mm2满足要求50502005050140603005050qaNNbl13表表3.1.2 脚脚手手架架钢钢管管尺尺寸寸(mm)截面尺寸最大长度外径，d壁厚t横向水平杆其它杆483.522006500513表表4.2.1-1 脚脚手手板板自自重重标标准准值值类别标准值(kN/m2)冲压钢脚手板0.3竹串片脚手板0.35木脚手板0.35表表4.2.1-2 栏栏

27、杆杆、挡挡脚脚板板自自重重标标准准值值类别标准值(kN/m2)栏杆、冲压钢脚手板挡板0.11栏杆、竹串片脚手板挡板0.14栏杆、木脚手板挡板0.14表表4.2.2 施施工工均均布布活活荷荷载载标标准准值值类别标准值(kN/m2)装修脚手架2结构脚手架3表表4.2.4 脚脚手手架架的的风风荷荷载载体体型型系系数数us背靠建筑物的状况全封闭墙敞开、框架和开洞墙脚手架状况全封闭、半封闭1.01.3敞开ustw为挡风系数=1.2An/AwAn为挡风面积Aw为迎风面积表表5.1.6 钢钢材材的的强强度度设设计计值值与与弹弹性性模模量量(N/mm2)Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f205弹性模量E2

28、06000表表5.1.7 扣扣件件、底底座座的的承承载载力力设设计计值值(kN)项目承载力设计值对接扣件(抗滑)3.20直角扣件、旋转扣件(抗滑)8.00底座(抗压)40.00表表5.1.8 受受弯弯构构件件的的容容许许挠挠度度构件类别容许挠度w脚手板，纵向、横向水平杆l/150与10mm悬挑受弯构件l/40014表表5.1.9 受受压压、受受拉拉构构件件的的的的容容许许长长细细比比构件类别容许长细比立杆双排架210单排架230横向斜撑、剪刀撑中的压杆250拉杆350表表5.3.3 脚脚手手架架立立杆杆的的计计算算长长度度系系数数u类别立杆横距(m)连墙件布置二步三跨三步三跨双排架1.051.

29、501.701.301.551.751.551.601.80单排架1.501.802.00表表B 钢钢管管截截面面特特性性外径，d(mm)壁厚t(mm)截面积A(cm2)惯性矩I(cm4)截面模量W(cm3)回转半径i(cm)每米长质量(kg/m)483.54.8912.195.081.583.84513.04.5213.085.131.703.55表表C 稳稳定定系系数数表表012345678901.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.

30、949200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855500.8520.8490.8460.8430.8390.8360.8320.8290.8250.822600.8180.8140.8100.8060.8020.7970.7930.7890.7840.779700.7750.7700.7650.7600.7550.7500.744

31、0.7390.7330.728800.7220.7160.7100.7040.6980.6920.6860.6800.6730.667900.6610.6540.6480.6410.6340.6260.6180.6110.6030.5951000.5880.5800.5730.5660.5580.5510.5440.5370.5300.5231100.5160.5090.5020.4960.4890.4830.4760.4700.4640.4581200.4520.4460.4400.4340.4280.4230.4170.4120.4060.4011300.3960.3910.3860.38

32、10.3760.3710.3670.3620.3570.3531400.3490.3440.3400.3360.3320.3280.3240.3200.3160.3121500.3080.3050.3010.2980.2940.2910.2870.2840.2810.2771600.2740.2710.2680.2650.2620.2590.2560.2530.2510.2481700.2450.2430.2400.2370.2350.2320.2300.2270.2250.2231800.2200.2180.2160.2140.2110.2090.2070.2050.2030.2011900

33、.1990.1970.1950.1930.1910.1890.1880.1860.1840.1822000.1800.1790.1770.1750.1740.1720.1710.1690.1670.1662100.1640.1630.1610.1600.1590.1570.1560.1540.1530.152152200.1500.1490.1480.1460.1450.1440.1430.1410.1400.1392300.1380.1370.1360.1350.1330.1320.1310.1300.1290.1282400.1270.1260.1250.1240.1230.1220.12

34、10.1200.1190.1182500.117当250时，=7320/2表表7.2.17.2.1 风风压压高高度度变变化化系系数数u uz z离地面高度(m)地面粗糙度类别ABCD51.171.000.740.62101.381.000.740.62151.521.140.740.62201.631.250.840.62301.801.421.000.62401.921.561.130.73502.031.671.250.84602.121.771.350.93702.201.861.451.02802.271.951.541.11902.342.021.621.191002.402.091.701.27A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村和城市郊区；C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。立立杆杆允允许许荷荷载载N值值(kN)横杆步距483.5的钢管L（mm）对接搭接100035.713.9125033.113150030.312.4180027.211.616