脚手架施工组织设计Word格式文档下载.docx

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1.5m

立杆横距

1.05m

连墙件方式

二步三跨

连墙件扣件

双扣件

荷载参数（荷载标准值）

永久荷载

立杆承受结构自重

0.1394kN/m

安全网

0.005kN/m2

脚手板类型

木脚手板,2层

自重标准值

0.35kN/m2

栏杆挡脚板

木脚手板

0.14kN/m2

可变荷载

施工均布活荷载

2kN/m2

同时施工层数

1层

风荷载

地区

山东济南市

基本风压

0.45kN/m2

地基参数

地基土类型

粘性土

地基承载力标准值

120kN/m2

垫板宽度

0.3m

垫板长度

考虑到钢管锈蚀弯曲等因素，按φ48×

3.0钢管计算。

三、横向水平杆（小横杆）计算

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6.2.2条第3款规定:

“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。

”第6.2.1条第3款规定:

“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。

”施工荷载的传递路线是：

脚手板→横向水平杆→纵向水平杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆，如图：

横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

（一）抗弯强度计算

1、作用横向水平杆线荷载标准值：

qk=（QK+QP1）×

S=（2+0.35）×

1.5=3.53kN/m

2、作用横向水平杆线荷载设计值：

q=1.4×

QK×

S+1.2×

QP1×

S=1.4×

2×

1.5+1.2×

0.35×

1.5=4.83kN/m

3、考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置（验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载，但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载），最大弯矩：

Mmax=

qlb2

=

4.83×

1.052

0.666kN·

m

8

4、钢管载面模量W=4.49cm3

5、Q235钢抗弯强度设计值，查规范表5.1.6得表f=205N/mm2

6、按规范中公式（5.2.1）计算抗弯强度

σ=

Mmax

0.666×

106

148.33N/mm2

〈

205N/mm2

W

4.49×

103

7、结论：

满足要求

（二）变形计算

1、钢材弹性模量：

查规范表5.1.6　得E＝2.06×

105N/mm2

2、钢管惯性矩I＝10.78cm4

3、容许挠度：

查规范表5.1.8，得[ν]=l/150与10mm

4、按规范中公式（5.2.3）验算挠度

ν=

5qklb4

5×

3.53×

10504

2.5mm

1050

＝7与10mm

384EI

384×

2.06×

105×

10.78×

104

150

5、结论：

四、纵向水平杆（大横杆）计算

双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算，如下图：

不需要计算抗弯强度和挠度。

由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值：

F=

0.5qlb（1+

a1

）2

=0.5×

1.05（1+

0.15

=3.31kN

lb

1.05

由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值

Fk=0.5qklb（1+

）2=0.5×

=2.42kN

五、扣件的抗滑承载力计算

直角扣件，旋转扣件抗滑承载力设计值=8kN。

横杆与立杆连接方式采用:

单扣件，Rc=8kN。

纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值R=F=3.31kN〈Rc

结论：

六、脚手架立杆荷载计算

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容：

1、每米立杆承受的结构自重标准值（kN），若立杆间增设了大（小）横杆，需考虑此部分结构自重标准值。

上部单立杆结构自重标准值（kN）：

NG1=0.1394×

（36-20）=2.2300；

下部双立杆结构自重标准值（kN）：

NGL1=（0.1394+0.0333）×

20=3.4540；

2、脚手板的自重标准值（kN/m2）；

采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2

NG2=0.35×

1.5×

（1.05+0.15）/2=0.6300kN；

3、栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；

采用木脚手板，标准值为0.14kN/m

NG3=0.14×

1.5/2=0.2100kN；

4、吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）,0.005kN/m2

NG4=0.005×

36×

1.5=0.2700kN；

经计算得到，静荷载标准值

上部单立杆NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.3400kN；

下部双立杆NGL=NGL1+NG1+NG2+NG3+NG4=6.7940kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到，活荷载标准值

NQ=2×

1.05×

1/2=1.5750kN；

风荷载标准值按照以下公式计算：

ωk=0.7µ

z·

µ

s·

ω0

其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Wo=0.45kN/m2；

µ

z--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Uz=1.13；

s--风荷载体型系数：

取值为1.040；

经计算得到，风荷载标准值ωk=0.7×

1.13×

1.040×

0.45=0.3700kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

下部双立杆Ns=1.2NGL+1.4NQ=1.2×

6.7940+1.4×

1.5750=10.3580kN；

上部单立杆Nd=1.2NG+1.4NQ=1.2×

3.3400+1.4×

1.5750=6.2130kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

下部双立杆Ns=1.2NGL+0.85×

1.4NQ=1.2×

6.7940+0.85×

1.4×

1.5750=10.0270kN；

上部单立杆Nd=1.2NG+0.85×

3.3400+0.85×

1.5750=5.8820kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×

1.4ωkLah2/10=0.850×

0.3700×

1.552/10=0.1590kN.m；

七、立杆稳定性计算

脚手架底部采用双立杆，双立杆高度20米，按主立杆受荷70%计算。

（一）确定轴心受压立杆的稳定系数

立杆的截面回转半径i=1.59cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》5.3.3,k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3,立杆横距1.05,连墙件布置二步三跨,查表得μ=1.5；

立杆计算长度lo=k×

μ×

h=1.155×

1.55=2.685m；

长细比Lo/i=169；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到φ=0.248；

立杆净截面面积：

A=4.24cm2；

20米以上立杆稳定性计算

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

N

≤[f]

A

立杆的轴向压力设计值N=6.213kN；

钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

6.213×

=59.086N/mm2<

[f]=205N/mm2

0.248×

424.00

满足要求!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：

+

Mw

立杆的轴心压力设计值N=5.882kN；

立杆截面模量W=4.49cm3；

5.882×

0.1590×

=91.350N/mm2<

f=205N/mm2

20米以下立杆稳定性计算

立杆的轴向压力设计值N=10.358×

0.7=7.251kN；

7.251×

=68.957N/mm2<

立杆的轴心压力设计值N=10.027×

0.7=7.019kN；

7.019×

=102.163N/mm2<

八、连墙件计算

（一）脚手架上水平风荷载标准值ωk

连墙件均匀布置，取脚手架最高处受风荷载最大的连墙件计算，高度按36m，地面粗糙度C类　有密集建筑群的城市市区。

风压高度变化系数µ

z=1.13

脚手架风荷载体型系数µ

s=1.3=1.3×

0.8=1.04，取值大于1.0时，取1.0。

基本风压取山东济南市50年一遇值，ω0=0.45kN/m2

zµ

sω0=0.7×

1.13×

1.0×

0.45=0.36kN/m2

（二）求连墙件轴向力设计值N

每个连墙件作用面积Aw=2×

1.55×

3×

1.5=13.95m2

N=Nlw+N0=1.4wkAw+5=1.4×

0.36×

13.95+5=12.03kN

Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值；

N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排脚手架N0=5kN；

（三）连墙件稳定计算

连墙杆采用钢管时，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=0.3m，因此长细比

λ=

lH

30.0

=19<

[λ]=150

i

1.59

根据λ值，查规范附录表C，

=0.949,

12.03×

=29.90N/mm2<

0.949×

424

。

抗滑承载力计算

直角扣件抗滑承载力计值Rc=8kN，

连墙件连接方式为双扣件,2*Rc=16kN。

Nl=12.03kN<

16.0kN

九、立杆地基承载力计算

1、计算立杆段轴力设计值N

由已知条件可知，不组合风荷载时N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4∑NQk

由已知条件la=1.5m，h=1.55m查规范附录A表A-1得gk=0.1394kN/m

脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1k=Hsgk=36×

0.1394=5.018kN

构配件自重标准值产生的轴向力NG2k=0.5（lb+a1）la∑Qp1+la∑Qp2+[H]Qp3la

=0.5（1.05+0.15）×

0.35+0.14×

2+1.5×

0.005=1.320kN

施工荷载标准值产生的轴向力总和∑NQk=0.5（lb+a1）laQk=0.5（1.05+0.15）×

1×

2=1.800kN

N=1.2（5.018+1.320）+1.4×

1.800=10.13kN

2、计算基础底面积A

取垫板作用长度1.5m，A=0.3×

1.5=0.45m2

3、确定地基承载力设计值fg

粘性土承载力标准值：

fgk=120kPa=120kN/m2

由规范公式5.5.2，并取Kc=0.5，得fg=kcfgk=0.5×

120=60kN/m2

4、验算地基承载力

由5.5.1式得立杆基础底面的平均压力

P=

10.13

=22.51kN/m2<

fg=60kN/m2

0.45