脚手架计算书

扣件式脚手架计算书
一、计算依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
6、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
二、脚手架总参数
（图1）落地式脚手架立面图
（图2）落地式脚手架剖面图
三、横向水平杆验算
横向水平杆内力及挠度按简支梁验算，支座反力按有悬挑的简支梁计算。

其中荷载统计时将钢管自重统计入永久荷载，这样计算更为精确，其中钢管自重标准值为g=3.33/100=0.033。

根据分析脚手架的横向水平杆上荷载一定是由可变荷载控制的组合为不利组合，故：
q=1.2(g+g K1×l a/(n+1))+1.4(Q k+κQ DK)×l a/(n+1)=1.2×(0.033+0.35×1.5/(1+1))+1.4×(3+1.35×0.5) ×1.5/(1+1)=4.214kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
（图3）强度计算受力简图
（图4）弯矩图
M max=0.557kN·m
σ=Υ0×M max/W=1×0.557×106/4490=124.107N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求
2、挠度验算
正常使用极限状态
q K=g+g K1×l a/(n+1)=0.033+0.35×1.5/(1+1)=0.296kN/m
计算简图如下：
（图5）挠度计算受力简图
（图6）挠度图
νmax=0.2mm≤[ν]＝min[l b/150，10]=7mm
满足要求
3、支座反力计算
承载能力极限状态
V=2.889kN
正常使用极限状态
V K=0.203kN
四、纵向水平杆验算
根据规范要求，纵向水平杆按三跨连续梁计算，且选择最不利的活荷载布置。

由上节可知F=V,F K=V K
q=1.2×0.033=0.04kN/m
q K=g=0.033kN/m
1、抗弯验算
纵向水平杆上的可变荷载设计值为：
F q=1.4 0.5(Q k+κQ DK)L a/(n+1)l b(1+a1/l b)2=1.4×0.5×(3+1.35×0.5)×1.5/(1+1)×1.05×(1+0.15/1.05)2 =2.646kN/m
简图如下：
（图7）强度计算受力简图
（图8）弯矩图
M max=0.758kN·m
σ=Υ0×M max/W=1×0.758×106/4490=168.893N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求
2、挠度验算
（图9）挠度计算受力简图
（图10）挠度图
νmax＝0.419mm≤[ν]＝min[l a/150，10]=10mm
满足要求
3、支座反力计算
承载能力极限状态：
Vmax=6.675kN·m
五、扣件抗滑承载力验算
扣件抗滑承载力验算：
R=V max=6.675kN≤R c=8kN
满足要求
六、立杆稳定验算
脚手板理论铺设层数
y=min{H/[(x+1)h],y∈Z}=4
1、立杆承受的结构自重标准值N G1k
N G1K=Hg k+y(l b+a1)ng/2+0.0146n/2=35×0.144+4×(1.05+0.15)×1×0.033/2+0.0146×1/2=5.127kN
2、构配件自重标准值N G2k1
Z=min(y,m)=3
N G2K=Z(L b+a1)l a g k1/2+zg k2l a+l a Hg k3=3×(1.05+0.15)×1.5×0.35/2+3×0.17×1.5+1.5×35×0.01=2.235kN
3、施工活荷载标准值
脚手架上冲击荷、震动荷载，非偶发事件，仅取一层脚手板上作用该荷载即可满足实际情况。

∑N QK=(n jg Q kj+n zx Q kx+κQ DK))(l b+a1)l a/2=(1×3+0×2+1.35×0.5)×(1.05+0.15)×1.5/2=3.307kN
4、风荷载统计
立杆稳定组合风荷载时：取距架体底部高的风荷载高度变化系数μz=0.94
连墙件验算风荷载产生的连墙件轴向力设计值计算时：取最高处连墙件位置处的风荷载高度变化系数μz=0.94
风荷载标准值：
ωk=μzμsω0=0.94×1.273×0.3=0.359kN/m2
根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》（GB51210）6.2.6条规定，取风荷载组合值系数Ψ
=0.6，根据连墙件的步距可确定ξ1=0.6，连墙件竖向间距H1=3。

w
M wk=0.05ξ1ωk l a H12=0.05×0.6×0.359×1.5×32=0.145kN·m
M wd=ΨwγQ M wk=0.6×1.4×0.145=0.122kN·m
立杆荷载组合：
根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》（GB51210）6.2.5条规定进行计算：N d=1.2(N G1K+N G2K)+1.4∑N QK=1.2×(5.127+2.235)+1.4×3.307=13.465kN
长细比验算：
l0=kμh=1.155×1.5×1.5=2.599m
λ=l0/i=2.599×1000/15.9=163.443≤[λ]=210
满足要求
根据λ值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到ϕ=0.264
则立杆稳定的验算式为：
不组合风荷载：
Υ0×N d/ϕA=1×(13.465×1000)/(0.264×424)=120.444N/mm2≤f=205N/mm2
满足要求
组合风荷载：
Υ0×N d/ϕA+Υ0×M wd/W=1×(13.002×1000)/(0.264×424)+1×0.122×106/4490=143.502N/mm2≤f
=205N/mm2
满足要求
七、允许搭设高度验算
不组合风荷载：
[H]=[ϕAf-(1.2N G2K+1.4∑N QK)]/1.2g k=(0.264×424×205-(1.2×2.235×1000+1.4×3.307×1000))/(1.2×0. 144×1000)=90.311m
组合风荷载：
[H]={ϕAf-[1.2N G2K+0.9⨯1.4
（∑N QK+M wk/W)]}/1.2g k=(0.264×424×205-(1.2×2.235×1000+0.9×1.4×(3.307×1000+0.145×106/4490)))/ (1.2×0.144×1000)=92.754m
H=35m≤[H]=90.311m
满足要求
八、连墙件承载力验算
计算连墙件的计算长度：
a0=a=0.2×1000=200mm,λ=a0/i=200/15.9=12.579≤[λ]=210
根据λ值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到ϕ=0.967
风荷载标准值：
ωk=μzμsω0=0.94×1.273×0.3=0.359kN
风荷载产生的连墙件轴向力设计值：
N wld=γQωk L1H1=1.4×0.359×4.5×3=6.785kN
连墙件的轴向力设计值：
N ld=N wld+N0=6.785+3=9.785kN
其中N0由根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》（GB51210）6.2.7条规定进行取值。

将N l、ϕ带入下式：
强度：σ=N ld/A c=9.785×1000/424=23.077≤0.85f=0.85×205=174.25
稳定：N ld/ϕA=9.785×1000/(0.967×424)=23.869N/mm2≤0.85f=0.85×205=174.25N/mm2
扣件抗滑移：N l=9.785kN≤R c=12kN
满足要求
九、立杆地基承载力验算
根据《建筑施工碗扣式安全技术规范》（JGJ166-2016）5.4.1条规定，直接采用立杆稳定验算中的轴力设计值进行验算，但需将地基承载力进行扩大，以便等效于立杆轴力标准值的验算。

规范规定当永久荷载控制组合时地基承载力需乘以1.363的系数，当可变荷载控制组合时地基承载力需乘以1.254的系数。

作业脚手架一般均是由可变荷载控制组合为最不利。

可变荷载控制组合情况下的立杆轴力设计值对应的地基承载力验算
p=N d/A=1×13.465/0.25=53.861kPa≤1.254×m f×f ak=56kPa
满足要求。