盘扣式脚手架计算书.docx

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盘扣式脚手架计算书

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》JGJ231-2010

2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

4、《钢结构设计规范》GB50017-2003

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

满足要求。

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

满足要求。

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

满足要求。

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

满足要求。

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

满足要求。

2、挠度验算

Vmax=11.122mm>[v]=min[la/150，10]=min[1800/150，10]=10

不满足要求，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

满足要求。

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表示专用外斜杆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表示水平斜杆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表示脚手板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表示挡脚板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

满足要求

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

满足要求！

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》JGJ231-2010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

满足要求！

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

可调托座承载力容许值[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

满足要求！