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落地式扣件鋼管腳手架計算書

		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年11月19日
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落地式扣件鋼管腳手架計算書

鋼管腳手架的計算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）。
        計算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為18.6米，立桿采用單立管。
        搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距1.2米，立桿的橫距1.05米，立桿的步距1.20米。
        采用的鋼管類型為Φ48×3.5，連墻件采用2步2跨，豎向間距2.4米，水平間距2.4米。
        施工均布荷載為2kN/m2，同時施工2層，腳手板共鋪設(shè)4層。

一、大橫桿的計算:

大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。
        按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。

1.均布荷載值計算
        大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值  P1=0.038kN/m
        腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值  P2=0.15×1.05/3=0.053kN/m
              活荷載標(biāo)準(zhǔn)值  Q=2×1.05/3=0.7kN/m
              靜荷載的計算值  q1=1.2×0.038+1.2×0.053=0.109N/m
              活荷載的計算值  q2=1.4×0.7=0.98kN/m

大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)

大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩)

2.強(qiáng)度計算
        最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩

跨中最大彎矩計算公式如下:
                 
        跨中最大彎矩為
        M1=(0.08×0.109+0.10×0.98)×1.22=0.154kN.m

支座最大彎矩計算公式如下:
                 
        支座最大彎矩為
        M2=-(0.10×0.109+0.117×0.98)×1.22=-0.181kN.m
        我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗算：

=0.181×106/5080=35.63N/mm2

大橫桿的計算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!

3.撓度計算
        最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度

計算公式如下:

靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q1=0.038+0.053=0.091kN/m
        活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=0.7kN/m

三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度
        V=(0.677×0.091+0.990×0.7)×12004/(100×2.06×105×121900)=0.623mm

大橫桿的最大撓度小于1200/150或10mm,滿足要求!

二、小橫桿的計算:

小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。
        用大橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。

1.荷載值計算
        大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值  P1=0.038×1.2=0.046kN
        腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值  P2=0.15×1.05×1.2/3=0.063kN
              活荷載標(biāo)準(zhǔn)值  Q=2×1.05×1.2/3=0.84kN
              荷載的計算值  P=1.2×0.046+1.2×0.063+1.4×0.84=1.307kN

小橫桿計算簡圖

2.強(qiáng)度計算
        最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和

均布荷載最大彎矩計算公式如下:

集中荷載最大彎矩計算公式如下:
                 
        M=(1.2×0.038)×1.052/8+1.307×1.05/3=0.464kN.m

=0.464×106/5080=91.339N/mm2

小橫桿的計算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!

3.撓度計算
        最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和

均布荷載最大撓度計算公式如下:

集中荷載最大撓度計算公式如下:
                 
        小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度
        V1=5.0×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.02mm

集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.046+0.063+0.84=0.949kN

集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度
        V2=949×1050×(3×10502 -4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=1.553mm

最大撓度和
        V=V1+V2=1.573mm

小橫桿的最大撓度小于1050/150或10mm,滿足要求!

三、扣件抗滑力的計算:

縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5):

R ≤ Rc

其中  Rc —— 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.0kN；
             R —— 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；
        1.荷載值計算
        橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值    P1=0.038×1.05=0.04kN
        腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值  P2=0.15×1.05×1.2/2=0.095kN
              活荷載標(biāo)準(zhǔn)值  Q=2×1.05×1.2/2=1.26kN
              荷載的計算值  R=1.2×0.04+1.2×0.095+1.4×1.26=1.926kN
        單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!
        當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40--65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN；
        雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。

四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值:

作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。

靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：
        (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例為0.149
            NG1 = 0.149×18.6=2.771kN
        (2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹笆板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15
            NG2 = 0.15×4×1.2×(1.05+0.3)/2=0.486kN

(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15
            NG3 = 0.15×1.2×4/2=0.36kN

(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005
            NG4 = 0.005×1.2×18.6=0.112kN
        經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.729kN。

活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。
        經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ =2×2×1.2×1.05/2=2.52kN

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算

其中  W0 —— 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用：W0 = 0.35
             Uz —— 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用：Uz = 1.25
             Us —— 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 1.2

經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk = 0.7×0.35×1.25×1.2= 0.368kN/m2。

考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式

N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ

不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ

風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式

MW = 0.85×1.4Wklah2/10

其中  Wk ——  風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值(kN/m2)；
              la —— 立桿的縱距 (m)；
              h —— 立桿的步距 (m)。

五、立桿的穩(wěn)定性計算:

不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式

其中 N —— 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=8kN；
               —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.391；
        　　 i —— 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；
        　　 l0 —— 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=2.08m；
        　　 k —— 計算長度附加系數(shù)，取1.155；
        　　 u —— 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.5；
        　　 A —— 立桿凈截面面積，A=4.89cm2；
        　　 W —— 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；
        　　   —— 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到   = 41.84
        　　[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，[f] = 205.00N/mm2；
        不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 σ< [f],滿足要求!

考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式

其中 N —— 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=7.47kN；
        　　   —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.391；
        　　 i —— 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；
        　　 l0 —— 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=2.08m；
        　　 k —— 計算長度附加系數(shù)，取1.155；
        　　 u —— 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定；u = 1.5
        　　 A —— 立桿凈截面面積，A=4.89cm2； 
        　　 W —— 立桿凈截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； 
        　　 MW —— 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，MW = 0.076kN.m；
        　　   —— 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到   = 54.03
        　　[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，[f] = 205.00N/mm2；
        考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 σ< [f],滿足要求!

六、最大搭設(shè)高度的計算:

不考慮風(fēng)荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計算：

其中  NG2K —— 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 0.958kN；
        　　 NQk —— 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQ = 2.52kN；
        　　 gk —— 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.149kN/m；

經(jīng)計算得到，不考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 Hs = 193.055米。
        腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米：

經(jīng)計算得到，考慮風(fēng)荷載時，腳手架搭設(shè)高度限值 [H] = 50米。

考慮風(fēng)荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計算：

其中  NG2K —— 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 0.958kN；
        　　 NQk —— 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQ = 2.52kN；
        　　 gk —— 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.149kN/m；
        　　 Mwk —— 計算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，Mwk = 0.064kN.m；

經(jīng)計算得到，考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 Hs = 195.854米。
        腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米：

經(jīng)計算得到，考慮風(fēng)荷載時，腳手架搭設(shè)高度限值 [H] = 50米。

七、連墻件的計算:

連墻件的軸向力計算值應(yīng)按照下式計算：

Nl = Nlw + No

其中  Nlw —— 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，應(yīng)按照下式計算：

Nlw = 1.4 × wk × Aw

wk —— 風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值，wk = 0.368kN/m2；
              Aw —— 每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積，Aw =2.4×2.4= 5.76m2；
              No —— 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No = 5

經(jīng)計算得到 Nlw = 2.968kN，連墻件軸向力計算值 Nl = 7.968kN
        連墻件軸向力設(shè)計值 Nf =  A[f]
        其中   —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l/i=30/1.58的結(jié)果查表得到 =0.952；
             A = 4.89cm2；[f] = 205.00N/mm2。
        經(jīng)過計算得到 Nf = 95.43kN
        Nf>Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足要求!
        連墻件采用扣件與墻體連接。
        經(jīng)過計算得到 Nl = 7.968kN小于扣件的抗滑力8kN，滿足要求!
                 
                連墻件扣件連接示意圖

八、立桿的地基承載力計算:

立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求

p ≤ fg

其中  p —— 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力 (N/mm2)，p = N/A；p = 32
              N —— 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值 (kN)；N = 8
              A —— 基礎(chǔ)底面面積 (m2)；A = 0.25
             fg —— 地基承載力設(shè)計值 (N/mm2)；fg = 68

地基承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算

fg = kc × fgk

其中  kc —— 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc = 0.4
             fgk —— 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；fgk = 170
        地基承載力的計算滿足要求!

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