多排脚手架计算书.docx
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多排脚手架计算书
多排脚手架计算书
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、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
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763242415
此计算书为三排，供参考学习
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架，装修脚手架
脚手架搭设排数
3
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
架体离地高度（m）
0
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆离墙及立杆前后横距lb（m）
0.3，0.9，0.9
二、荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
2步1设
挡脚板类型
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.14
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.129
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj（kN/m2）
2
地区
浙江杭州市
安全网设置
敞开
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
风荷载体型系数μs
0.12
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆、双立杆稳定性）
1.06，0.796，0.65
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆、双立杆稳定性）
0.038，0.029，0.023
计算简图：
立面图
侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
127100
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
纵、横向水平杆布置
取多排架中最大横距段作为最不利计算
承载能力极限状态
q=1.2×（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.04+0.35×0.9/（2+1））+1.4×3×0.9/（2+1）=1.434kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.04+0.35×0.9/（2+1））+3×0.9/（2+1）=1.045kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.434×1.52=0.323kN·m
σ=Mmax/W=0.323×106/5260=61.325N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×1.045×15004/（100×206000×127100）=1.368mm
νmax＝1.368mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.434×1.5=2.366kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.045×1.5=1.724kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.366kN
q=1.2×0.04=0.048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.724kN
q'=0.04kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.714×106/5260=135.732N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝1.716mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.388kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
扣件抗滑承载力验算：
纵向水平杆：
Rmax=2.366/2=1.183kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
横向水平杆：
Rmax=2.388kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求！
六、荷载计算
立杆排号
立杆搭设高度Hs（m）
双立杆计算方式
双立杆计算高度h1（m）
1
15
不设置双立杆
/
2
25
按双立杆受力设计
14
3
25
按双立杆受力设计
14
双立杆不均匀系数K
0.6
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.129
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
立杆一:
NG1k=（gk+la×n/2×0.04/h）×H=（0.129+1.5×2/2×0.04/1.8）×15=2.431kN
立杆二:
单立杆NG1k=（gk+la×n/2×0.04/h）×（H-h1）=（0.129+1.5×2/2×0.04/1.8）×（25-14）=1.783kN
双立杆NGs1k=（gk+la×n/2×0.04/h）×h1=（0.129+1.5×2/2×0.04/1.8）×14=2.269kN
立杆三:
单立杆NG1k=（gk+la×n/2×0.04/h）×（H-h1）=（0.129+1.5×2/2×0.04/1.8）×（25-14）=1.783kN
双立杆NGs1k=（gk+la×n/2×0.04/h）×h1=（0.129+1.5×2/2×0.04/1.8）×14=2.269kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
立杆一:
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/2=（15/1.8+1）×1.5×0.9×0.35×1/2/2=1.103kN
立杆二:
单立杆NG2k1=（（H-h1）/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/1=（（25-14）/1.8+1）×1.5×0.9×0.35×1/2/1=1.68kN
双立杆NGs2k1=（h1/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/1=（14/1.8+1）×1.5×0.9×0.35×1/2/1=2.074kN
立杆三:
单立杆NG2k1=（（H-h1）/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/2=（（25-14）/1.8+1）×1.5×0.9×0.35×1/2/2=0.84kN
双立杆NGs2k1=（h1/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/2=（14/1.8+1）×1.5×0.9×0.35×1/2/2=1.037kN
1/2表示脚手板2步1设
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
立杆三:
单立杆NG2k2=（（H-h1）/h+1）×la×Gkdb×1/2=（（25-14）/1.8+1）×1.5×0.14×1/2=0.747kN
双立杆NGs2k2=（h1/h+1）×la×Gkdb×1/2=（14/1.8+1）×1.5×0.14×1/2=0.922kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、立杆自重标准值NGk总计
立杆一:
NGk=NG1k+NG2k1=2.431+1.103=3.534kN
立杆二:
单立杆NGk=NG1k+NG2k1=1.783+1.68=3.463kN
双立杆NGsk=NGs1k+NGs2k1=2.269+2.074=4.343kN
立杆三:
单立杆NGk=NG1k+NG2k1+NG2k2=1.783+0.84+0.747=3.37kN
双立杆NGsk=NGs1k+NGs2k1+NGs2k2=2.269+1.037+0.922=4.228kN
5、立杆施工活荷载计算
立杆一：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj+nzj×Gkzj）/2=1.5×0.9×（1×3+1×2）/2=3.375kN
立杆二：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj+nzj×Gkzj）/1=1.5×0.9×（1×3+1×2）/1=6.75kN
立杆三：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj+nzj×Gkzj）/2=1.5×0.9×（1×3+1×2）/2=3.375kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
立杆一:
N=1.2×NGk+0.9×1.4×NQ1k=1.2×3.534+0.9×1.4×3.375=8.493kN
立杆二:
单立杆N单=1.2×NGk+0.9×1.4×NQ1k=1.2×3.463+0.9×1.4×6.75=12.661kN
双立杆N双=1.2×NGk+0.9×1.4×NQ1k=1.2×4.343+0.9×1.4×6.75=13.716kN
立杆三:
单立杆N单=1.2×NGk+0.9×1.4×NQ1k=1.2×3.37+0.9×1.4×3.375=8.296kN
双立杆N双=1.2×NGk+0.9×1.4×NQ1k=1.2×4.228+0.9×1.4×3.375=9.326kN
七、立杆稳定性验算
立杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
506
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤250
满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆
稳定性系数计算
计算长度附加系数k
计算长度li=kiμh（m）
λ=li/i
φi值
1
1.155
3.119
196.132
0.188
2
1.191
3.216
202.245
0.177
3
1.191
3.216
202.245
0.177
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
由上计算可知各排立杆轴向力N
立杆一:
N=1.2×NGk+1×1.4×NQ1k=1.2×3.534+1×1.4×3.375=8.966kN
σ=N/（φA）=8965.5/（0.188×506）=94.247N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
立杆二:
单立杆N单=1.2×NGk+1×1.4×NQ1k=1.2×3.463+1×1.4×6.75=13.605kN
σ=N/（φA）=13605.5/（0.177×506）=151.912N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
双立杆Ns=1.2×NGk+N单=1.2×4.343+13.605=18.817kN
σ=KsN/（φA）=0.6×18817/（0.177×506）=126.06N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
立杆三:
单立杆N单=1.2×NGk+1×1.4×NQ1k=1.2×3.37+1×1.4×3.375=8.768kN
σ=N/（φA）=8768.5/（0.177×506）=97.904N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
双立杆Ns=1.2×NGk+N单=1.2×4.228+8.768=13.842kN
σ=KsN/（φA）=0.6×13841.75/（0.177×506）=92.73N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
由上计算可知各排立杆轴向力N
立杆一:
N=1.2×NGk+0.9×1.4×NQ1k=1.2×3.534+0.9×1.4×3.375=8.493kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×0.029×1.5×1.82/10=0.018kN·m
σ=N/（φA）+Mw/w=8493/（0.188×506）+17758.44/5260=92.656N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
立杆二:
单立杆N单=1.2×NGk+0.9×1.4×NQ1k=1.2×3.463+0.9×1.4×6.75=12.661kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×0.029×1.5×1.82/10=0.018kN·m
σ=N/（φA）+Mw/w=12660.5/（0.177×506）+17758.44/5260=144.736N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
双立杆Ns=1.2×NGk+N单=1.2×4.343+12.661=17.872kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×0.023×1.5×1.82/10=0.014kN·m
σ=Ks[N/（φA）+Mw/w]=0.6×[17872/（0.177×506）+14084.28/5260]=121.336N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
立杆三:
单立杆N单=1.2×NGk+0.9×1.4×NQ1k=1.2×3.37+0.9×1.4×3.375=8.296kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×0.029×1.5×1.82/10=0.018kN·m
σ=N/（φA）+Mw/w=8296/（0.177×506）+17758.44/5260=96.005N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
双立杆Ns=1.2×NGk+N单=1.2×4.228+8.296=13.369kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×0.023×1.5×1.82/10=0.014kN·m
σ=Ks[N/（φA）+Mw/w]=0.6×[13369.25/（0.177×506）+14084.28/5260]=91.171N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
3、立杆底部轴力标准值计算
立杆一：
恒载标准值FG1=3.534kN，活载标准值FQ1=3.375kN
立杆二：
恒载标准值FG2=7.806kN，活载标准值FQ2=6.75kN
立杆三：
恒载标准值FG3=7.597kN，活载标准值FQ3=3.375kN
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0（kN）
3
连墙件计算长度l0（mm）
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Φ48.3×3.6
连墙件截面面积Ac（mm2）
506
连墙件截面回转半径i（mm）
15.9
连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.038×2×1.8×2×1.5=0.575kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
（Nlw+N0）/（φAc）=（0.575+3）×103/（0.896×506）=7.885N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=0.575+3=3.575kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求！
九、楼板支撑面验算
楼板厚度h（mm）
200
混凝土强度等级
C20
立杆底座长a（mm）
200
立杆底座宽b（mm）
200
F1=Ns=18.817kN
1、受冲切承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定，见下表
公式
参数剖析
Fl≤（0.7βhft+0.25σpc,m）ηumh0
F1
局部荷载设计值或集中反力设计值
βh
截面高度影响系数：
当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9；中间线性插入取用。
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值
σpc,m
临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内
um
临界截面周长：
距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。
h0
截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值
η=min（η1,η2）η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×h0/（4Um）
η1
局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数
η2
临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数
βs
局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较，βs不宜大于4：
当βs<2时取βs=2，当面积为圆形时，取βs=2
as
板柱结构类型的影响系数：
对中柱，取as=40，对边柱，取as=30：
对角柱，取as=20
说明
在本工程计算中为了安全和简化计算起见，不考虑上式中σpc,m之值，将其取为0，作为板承载能力安全储备。
可得：
βh=1，ft=1.1N/mm2，η=1，h0=h-20=180mm，
um=2[（a+h0）+（b+h0）]=1520mm
F=（0.7βhft+0.25σpc，m）ηumh0=（0.7×1×1.1+0.25×0）×1×1520×180/1000=210.672kN≥F1=18.817kN
满足要求！
2、局部受压承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.1条规定，见下表
公式
参数剖析
Fl≤1.35βcβlfcAln
F1
局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值
fc
混凝土轴心抗压强度设计值；可按本规范表4.1.4-1取值
βc
混凝土强度影响系数，按本规范第6.3.1条的规定取用
βl
混凝土局部受压时的强度提高系数
Aln
混凝土局部受压净面积
βl=（Ab/Al）1/2
Al
混凝土局部受压面积
Ab
局部受压的计算底面积，按本规范第6.6.2条确定
可得：
fc=9.6N/mm2，βc=1，
βl=（Ab/Al）1/2=[（a+2b）×（b+2b）/（ab）]1/2=[（600）×（600）/（200×200）]1/2=3，Aln=ab=40000mm2
F=1.35βcβlfcAln=1.35×1×3×9.6×40000/1000=1555.2kN≥F1=18.817kN
满足要求！
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