扣件式钢管脚手架计算书

扣件式钢管脚手架计算书

基本参数

架子基本尺寸：本脚手架准备搭设总高度为37.3m，立杆纵距b=1.5m，立杆横距l=1.05m，内立杆距外墙皮距离b1=0.4m,脚手架步距h=1.8m；铺设钢脚手板层数4层，同时进行施工层数2层；脚手架与建筑结构连接点布置：竖向间距H1=5.1m，水平距离L1=4.5m，均布施工荷载：Qk=2kN/m2。

一、立杆计算

1、立杆计算长度l0kh（m）

k为计算长度附加系数，取1.155；

μ为考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，立杆横距为1.05m、连墙件按二步三跨布置时查规范JGJ130-2001表5.3.3可得μ＝1.50；

h为立杆步距，在此取1.8m；

l0kh1.1551.751.83.638m

2、杆件长细比l0/i的验算

查规范JGJ130-2001附录B可知48钢管的回转半径i＝1.58cm；

kh11.751.8(k取1)199210i0.0158

查规范JGJ130-2001表5.1.9，因此立杆长细比满足要求。 3、轴心受压构件稳定系数

kh3.638230i0.0158可查规范JGJ130-2001附录C表C得0.138；

4、计算Af（KN）

2A为48钢管截面积，查规范JGJ130-2001附录B表B可知A4.89cm；

f为Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值，查规范JGJ130-2001表5.1.6可得f205N/mm2；

Af0.1864.8910220518.65KN

5、计算构配件自重标准值产生的轴向力NG2k（KN）

NG2k0.5(lba1)laQp1Qp2la

la为立杆纵距，此处取1.5m。

lb为立杆横距，此处取1.05m。

a1为计算外伸长度，此处取0.3m。（参见《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》

P59）

Qp1脚手板自重标准值（查规范JGJ130-2001表4.2.1-1）取0.3KN/m2，本工程按

四层计取。

Qp2栏杆、挡脚板自重标准值（查规范JGJ130-2001表4.2.1-2）取0.11 KN/m。

NG2k0.5(lb0.3)laQp1Qp2la0.5(1.050.3)1.50.340.111.5=1.38KN

6、计算施工荷载标准值产生的轴向力总和

NQk（KN）

NQk0.5(lba1)laQk

la为立杆纵距，此处取1.5m。

lb为立杆横距，此处取1.05m。

a1为计算外伸长度，此处取0.3m。

Qk施工均布活荷载标准值（一层操作层），此处取值2 KN/m2。

NQk0.5(lba1)laQk0.5(1.050.3)1.5224.05KN

7、计算作用在脚手架上的水平风荷载标准值k（KN/m2）

k0.7zsw0

z风压高度变化系数，查规范GB50009-2001表7.2.1，根据设计图纸本工程采用B

类地面粗糙程度，脚手架按40米计算，取值1.56。

s脚手架风荷载体形系数，查规范JGJ130-2001表4.2.4，取值1.0（其中为挡风

系数，查规范JGJ130-2001附录A表A-3，取值0.089）

w0基本风压（KN/m2），查规范GB50009-2001附表D.4，取值0.45 KN/m2。

k0.7zsw00.71.560.0890.450.044KN/m2

8、计算风荷载标准值产生的弯矩Mwk

Mwkklah210

la为立杆纵距，此处取1.5m。

h为立杆步距，此处取1.8m。

Mwkklah2100.0441.51.82/100.0214KNm

9、计算风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw（KN m）

Mw0.851.4Mwk0.851.40.02140.0255KNm

10、计算组合风荷载时按稳定计算的搭设高度Hs

Af1.2NG2k0.851.4NQkHs1.2gkMwkAW

W为48脚手管的截面模量，查规范JGJ130-2001附录B，此处取值5.08cm3。

gk---每米立杆承受的结构自重标准值，查规范JGJ130-2001附录A表A-1，此处取

值0.1248KN m。

0.0214418.651.21.380.851.44.050.1384.891065.0810Hs1.20.1248

=79m

11、计算不组合风荷载时按稳定计算的搭设高度Hs

Af1.2NG2k1.4NQk1.2gkHs

Hs18.651.21.381.44.0575m1.20.1248

以上两值按规范要求取小值，因此取75m。

12、计算脚手架搭设高度限值H

HHs7569m按规范要求取50m。10.001Hs10.00175

因此我方搭设37.3米高脚手架符合要求。

13、计算脚手架自重标准值产生的轴向力NG1K

NG1KHsgk

Hs

---实际搭设高度

gk---每米立杆承受的结构自重标准值（查规范JGJ130-2001附录A表A-1）

NG1KHsqk37.30.12484.655

14、计算组合风荷载时立杆段轴向力设计值N

N1.2(NG1KNG2K)0.851.4NQK

根据以上结果所得

N1.2(4.6551.38)0.851.44.3512.42KN

15、计算组合风荷载时立杆的稳定性

NMwfAW

W为48脚手管的截面模量，查规范JGJ130-2001附录B，此处取值5.08cm3。

12.421030.025510622189N/mm205N/mm0.1384.891025.08103

因此立杆稳定性符合要求。

二、小横杆计算

强度计算

最不利荷载组合条件下的计算简图如下所示，因为qm所占比重较小，因此可偏于安全简化，按下式计算Mmax 最不利荷载组合的计算简图 1q活q恒b21qb288

Mmaxq1.2GKCgK1.4KQQMC

式中 GK —— 脚手板自重，查表得GK=0.30 KN/m2；

C —— 小横杆间距，C=0.75m；

gK —— 钢管单位长度的自重，查表得gK=38 N/m;

KQ —— 施工活荷载不均匀分布系数，一般取KQ=1.2；

QK —— 施工荷载标准值，本工程QK=2KN/m2。 所以 q1.23000.75381.41.220000.752835N/m

1Mmax28351.052390Nm8

按下式验算抗弯强度

MmaxfWn



式中 Wn —— 小横杆钢管净截面抵抗矩，由钢管规格查表得

Wn=5078mm3。

39000076.8N/mm2205N/mm25078

所以

所以安全。

2）计算变形

按下式进行近似地计算，可偏于安全：

5qb3b384EI

式中E、I为钢管材料弹性模量和钢管截面惯性矩，查表得

E2.06105N/mm2,I121900mm2。

5283510503110.17%b3842.06105121900588150

所以满足要求。 三、大横杆计算 1）横杆强度计算 计算简图

图中，F1为小横杆与大横杆交点处支座反力的最大值。

F1bq1.052835aq0.3528352480N22

因为活荷载约占90%，因此可近似全按活荷载考虑：

Mmax0.213FL0.21324801.50792.36Nm

Mmax79236156N/mm2205N/mm2Wn5078

所以安全。

2）变形计算

FL22480150021.6151.615100EI1002.06105121900 b

11278150

所以满足要求。

四、脚手架稳定性计算

l0φ为轴心受压构件稳定系数，与杆件长细比λ有关，λ＝i，l0=kμh＝1.155×1.50×

1.8＝3.1185m (k为计算长度附加系数，取1.115；μ为考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，立杆横距为1.05m、连墙件按二步三跨布置时μ＝1.50；h为立杆步距)，由

3.11851021.58钢管截面特性表可知φ48钢管的回转半径i＝1.58Cm，则λ＝＝197，由λ值查

表知φ＝0.186。

37.320.71.8n 1=步

N＝1.2(n1NGK1＋NGK2)+1.4NQK

=1.2×(20.7×0.442+2.950)+1.4×4.2

=20.4KN

2H123.66.86x=b1.05 所以 μ=25

0 x=μx =25×6.86=171.25 =0.186 KA=0.85

110.71910.01H10.39KH=

N20.93103 A=0.1862489=115.06N/mm2

KAKHf=0.85×0.719×205=125.29N/mm2＞115.06N/mm2

所以脚手架稳定性满足要求。

五、连墙件计算（按二步三跨设置）

1）连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：

NlNLWNO

其中Nl——连墙件轴向力设计值(kN)

NLW——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，由规范应按照下式计算： =1.4kAw

NLWk——风荷载基本风压值，由规范应按照下式计算：

k=0.7zso

根据荷载规范得知以下数据： 风压高度变化系数：z=1.67 风荷载体型系数：s=1.2 (1+) 根据查表（附录A表A-3）可得 =0.083

s=1.2×0.083(1+1)=0.1992(由荷载规范得=1)

k=0.7×1.67×0.1992×0.45=0.105kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，

Aw=3.6×4.5=16.2m2；

NO

——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)，双排架取5。

NlNlwN1.4kAw+5=1.4×0.105×16.2+5=7.38KN

2）扣件连接抗滑移验算：

查规范表5.1.7得直角扣件抗滑移承载力设计值

Rc=8KN

Nl=7.38KN＜Rc=8KN

满足要求。

3）连墙杆稳定承载力验算：

连墙杆采用48×3.5钢管时，杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外侧的短钢管上，因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离，即lH=0.4m,因此长细比

lH4025150i1.58（查《冷弯薄壁型钢结构技术规范》）

查规范表附录C、表C得=0.933

Nl7.3810316.18205N/mm2A0.933489

计算说明连墙件采用48×3.5钢管时，其稳定承载能力满足要求。

6、立杆的地基承载力计算

立杆横距：1.05m，步距：1.8m，立杆纵距：1.5m，两步三跨连墙布置。

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

NA56.32

其中 p——立杆基础底面的平均压力(N/mm2)，

P N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN)；N=14.08

A——基础底面面积(m2)；A=0.25

fg——地基承载力设计值(N/mm2)；fg=170.00

地基承载力设计值应按下式计算

fg=kc×fgk

其中 kc——脚手架地基承载力调整系数；kc=1.00

fgk——地基承载力标准值；fgk=170.00

所以地基承载力的计算满足要求。