脚手架计算书步距18文档格式.docx

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15.8mm

5

作业层数n1

12

基本风压W0

0.35KN/m2

6

连墙杆竖距hw

3.6m

13

脚手架与建筑物间距

0.30m

7

连墙杆横距ln

3.0m

14

小横杆挑出b

100㎜

1、荷载计算（此脚手架计算查表所得值通过《建筑施工手册（第四版）1》查得）

①恒载的标准值Gk：

Gk=Hi（gk1+gk3）+n1lagk2

由表5—7查得gk1＝0.1089KN/m；

gk2＝0.2356KN/m；

gk3＝0.1113KN/m。

a.当取Hi＝56.7m

用于结构作业时，Gk=Hi（gk1+gk3）+n1lagk2

＝56.7×

（0.1089＋0.1113）＋1.5×

0.2356

＝12.84KN

用于装修作业时，Gk=Hi（gk1+gk3）+n1lagk2

（0.1089＋0.1113）＋2×

1.5×

＝13.19KN

b.当取Hi＝28.4m

＝28.4×

＝6.61KN

＝6.96KN

②活载（作业层施工荷载）的标准值Qk：

Qk=n1×

la×

qk

由表5—12查得qk＝1.8KN/m（结构作业时）和qk＝1.2KN/m（装修作业时）则有：

用于结构作业时，Qk=1.5×

1.8＝2.7KN

用于装修作业时，Qk=2×

1.2＝3.6KN

③风荷载验算

qWK=ωk·

La

ωk=0.7μzμsω0

μs=1.2ξ（1+η）（敞开式双排脚手架查《建筑施工脚手架实用手册》表4—21和表4—22得ξ＝0.089；

η＝1.00）

μs=1.2ξ（1+η）＝1.2×

0.089×

（1＋1）＝0.21KN/m2

查全国基本风压分布图得北京地区的基本风压为ω0=0.35KN/m2。

当H=24m，风压高度变化系数μZ=1.01；

H=47.4m，风压高度变化系数μZ=1.32；

则风荷载：

ωk=0.7μzμsω0=0.7×

1.01×

0.21×

0.35=0.052KN/m2（离地24m）

1.32×

0.35=0.07KN/m2（离地47.4m）

作用与立柱的风线荷载标准值,柱距L=1.5m

La=0.052×

1.5=0.078KN/m（离地24m）

La=0.07×

1.5=0.105KN/m（离地50.5m）

风荷载产生的弯距，h=1.8m步距

MWK=0.12qWKh2=0.12×

0.078×

1.82=30.33KN㎜（离地24m）

0.105×

1.82=40.82KN㎜（离地50.5m）

2、脚手架整体稳定验算

①确定材料强度附加分项系数rm’

因组合风荷载，查表5—5，得rm’＝1.59×

1+0.9（η+λ）

1+η+λ

rm’的计算结果列入下表，其中Nwk=MwkA/W=489Mwk/5080=0.09626×

30.33（40.82）

＝2.92（3.93）KN

rm’计算表

验算截面

使用

类别

NGk

（KN）

NQk

NWk

η

λ

rm’

rR’=0.9rm’

24m

结构

12.84

2.7

2.92

0.190

0.205

1.545

1.390

装修

13.19

3.6

0.247

0.200

1.541

1.387

47.4m

6.61

3.93

0.370

0.539

1.514

1.363

6.96

0.471

0.514

1.472

1.325

②计算轴心力设计值N’

N’=1.2（NGK+NQK）

式中NGK即GK，NQK即QK的数值代入得到：

a.验算24m截面

用于结构作业时，N’=1.2（12.84＋2.7）＝18.65KN

用于装修作业时，N’=1.2（13.19＋3.6）＝20.15KN

b.验算47.4m截面

用于结构作业时，N’=1.2（6.61＋2.7）＝11.17KN

用于装修作业时，N’=1.2（6.96＋3.6）＝12.67KN

③计算风荷载弯距MW

MW＝1.2MWK

MW＝1.2MWK=1.2×

30.33=36.40KNmm

MW＝1.2MWK=1.2×

40.82=48.98KNmm

④确定稳定系数φ

查表5—16得μ＝1.53，λ＝μh/i=1.53×

1.8/0.0158=174,

由表5—18查得φ＝0.235

⑤验算稳定

N’Mw

──＋───≤fc/0.9rm’

·

AW

得到验算结果，列入下表

验算

截面

fc/0.9rm’

φ，A，W

N’

Mw

（KN.mm）

N’Mw

──＋──

结果

0.147

φ＝0.235

A＝489mm2

W=5.08×

103mm3

18.65

36.40

0.172

不合格

0.148

20.15

0.182

0.126

11.17

48.98

0.107

合格

0.155

12.67

0.120

通过计算可得五～十九层的外脚手架底面截面验算不合格，对此架进行卸荷处理，五～十九层脚手架搭设高度在18m（在十层相对高度37m）和36m（在十五层相对高度55m）处卸荷。

3、脚手架卸荷计算

五～十九层脚手架搭设高度在十层18m（相对高度37m）和在十五层36m（相对高度55m）处卸荷。

脚手架总高度57.6m（相对高度76.6m），卸荷计算高度为21.6m，查表所得值见《建筑施工脚手架实用手册》。

①计算底层立柱的轴心压力（按21.6m计算）

a.脚手架结构自重产生的轴心压力NGK，一跨内（L=1.5m）荷载

由表4—38查得一个柱距范围内脚手架结构自重产生的轴心压力标准值：

gk=0.125KN/m

NGK＝H×

gk=21.6×

0.125=2.7KN

b.脚手架活荷载产生的轴心压力：

脚手板产生的轴心压力，查表4—39得：

NQ1K＝0.663KN

敞开式脚手架的防护材料产生的轴心压力，查表4—40得：

NQ2K＝0.228KN

根据装修用途脚手架，二层同时操作，施工均布荷载QK＝2×

2.0=4.0KN/m2，查表4—41得施工荷载产生轴心压力：

NQ3K＝4.42KN

活荷载产生得轴心压力标准值为：

NQK＝0.663＋0.228＋4.42＝5.31KN。

c.计算立柱的轴心压力设计值：

N=1.2×

NGK+1.4NQK＝1.2×

2.7+1.4×

5.31=10.68KN

②计算钢丝绳拉力T和水平力P（计算简图见上）

tgβ＝3600/1650=2.18

β＝65.40

T=N/2/sinβ=5.34/sin65.4=5.87KN

P=N/2/tgβ=5.34/2.18=2.45KN

③钢丝绳验算

钢丝绳选用1根6×

37直径13mm，钢丝绳公称抗拉强度1400N/mm2，破断拉力总和为87.8kN，荷载不均匀系数取0.82

K为安全系数，取8.0

钢丝绳允许拉力[Fg]=87.8×

0.82/8.0=12.0

钢丝绳拉力T=5.87

<

[Fg]=12.0

，满足要求。

4、型钢悬挑式脚手架悬挑架设计及计算

本工程塔楼从地上5层~19层采用型钢悬挑式钢管脚手架，在上一层用钢丝绳斜拉挑梁端头，施工作业层结构为1层、装修为2层，采用木脚手板铺设；

脚手架用Φ48×

3.5钢管和扣件搭设，立杆横向间距1.2m，纵距1.5m，步距为1.8m，内立杆距建筑物结构外边缘0.3m。

脚手架支撑在16#工字钢横梁上，横梁沿脚手架纵向放置在Ⅰ22a工字钢制作的水平挑梁上，挑梁末端由钢丝绳斜拉固定在上一层梁底，钢丝绳选用2根6×

37直径17.5mm。

脚手架外立杆里侧挂密目安全立网封闭施工；

连墙杆采用钢管抱柱和在楼板外侧预埋短钢管两种做法，按照2步2跨设置；

剪刀撑在外侧立面整个长度和高度上连续设置。

型钢外挑架图如下图：

①荷载计算（按30m计算）

脚手架结构自重产生的轴心压力NGK，一跨内（L=1.5m）荷载

gk=30×

0.125=3.75KN

P=1.2×

3.75+1.4×

5.31=11.94KN

②工字钢横梁验算

为了减少锚固挑梁对以后装修施工的影响，沿脚手架纵向铺设工字钢横梁，作为脚手架立杆支点。

横梁实际为多跨连续梁，这里按三跨连续梁计算：

a.横梁选用16#工字钢，自重Q=205N/m

=10.04

b.强度验算

按公式：

f

截面塑性发展系数——对于工字形截面：

型钢截面x轴的净截面抗弯模量——对于16#工字钢：

钢材抗弯强度设计值——f=205N/mm2

带入公式得：

=10040/（1.05×

141）=67.81≤f=205N/mm2，满足要求。

整体稳定性验算

≤f=205N/mm2

式中

——稳定系数，经过计算

=1.0，将稳定系数

③工字钢挑梁验算

工字钢挑梁选用22a工字钢，自重Q=330N/m，作用在挑梁上的集中荷载N=P=12.3+0.205×

3=12.915KN。

从上面的计算简图可以看出，工字钢挑梁为一端铰支，一端由钢丝绳斜拉平衡，作用在挑梁上面的荷载除钢梁自重外，还有上部脚手架通过横梁传给挑梁的集中荷载N。

经过计算：

拉力T=16.91

；

挑梁最大弯矩：

Mmax=20.664KNm

强度验算

工字形截面塑性发展系数

净截面抗弯模量

。

=20664/（1.05×

309）=63.69＜f=205N/mm2，满足要求。

稳定性验算

④钢丝绳验算

钢丝绳选用2根6×

37直径17.5mm（1根为安全绳），钢丝绳公称抗拉强度1400N/mm2，破断拉力总和为156.0kN，荷载不均匀系数取0.82

钢丝绳允许拉力[Fg]=156×

0.82/8.0=16.0

钢丝绳拉力T=16.91

≈[Fg]=16.0

⑤吊环选择

在三层梁底预埋2Φ25圆钢，埋入梁内。

按规范吊环拉应力不应大于50N/mm2，每个吊环按两个截面计算

吊环截面Ag=T/（4×

50）=16910/（4×

50）=85mm2

直径25一级钢，Ag=490mm2>

85mm2，满足要求

5、连墙件验算

连墙件采用48×

3.5钢管，连接用直角扣件、旋转扣件。

连墙件的轴向设计值计算：

采用二步二跨布置连墙件，h=1.8m；

l=1.5m；

取连墙杆竖距hw=3.6m；

连墙杆横距ln=3.0m。

Nl=Nlw+N0

Nl—连墙件轴向设计值（KN）

Nlw—风荷载产生的连墙件轴向设计值

N0—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（KN），

取5

0.35=0.07KN/m2

Nlw=1.4ωkAK（AK为迎风面积）

=1.4×

0.07×

（3.6×

3.0）

=1.06KN

Nl=Nlw+N0=1.06+5=6.06KN〈RC=8.00KN（满足要求）