E23#楼脚手架方案计算书Word格式.docx

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H2=3la=4.5m

冲压脚手板自重

q1=0.3KN/m2

步距

h=1.8m

脚手架高度

H=21m

栏杆、冲压钢脚手板档板自重

q2=0.11KN/m

脚手架距结构立面的距离

b1=0.3m

满铺脚手板的宽度

b2=1.3m

作业层按一层考虑

、有关的计算参数

项目

参数

备注

脚手架每米立杆承受的结构自重（gk）

0.1248KN/m

内外立杆的平均值

直角扣件的自重

13.2N/只

旋转扣件的自重

14.6N/只

对接扣件的自重

18.4N/只

直角、旋转扣件的抗滑承载力设计值

8KN

对接扣件的抗滑承载力设计值

3.2KN

与立杆截面有关的调整系数（KA）

0.85

采用单根立管时

与脚手架高度有关的调整系数（KH）

0.75

一步一纵距的钢管、扣件重量（NGK1）

0.442KN

步高1.8m，纵距1.5m

脚手架一个立杆纵距的附设构件及物品重（NGK2）

1.715KN

横距1.0m，纵距1.5m，铺两层脚手板

一个立杆纵距的施工荷载标准值产生的轴力（NQK）

5.25KN

横距1.0m，纵距1.5m，施工荷载取2.0KN/m2

大庆地区基本风压（W0）

0.35KN/m2

n=10

0.55KN/m2

n=50

0.65KN/m2

n=100

风压高度变化系数（μZ）

2.09

离地高度按100m、B类取值

挡风系数（ψ）

0.089

立杆计算长度系数（μ）

1.7

脚手架的风荷载体型系数（μS）

1.3ψ

、验算项目及步骤

本工程脚手架的施工荷载传递线路如下：

施工荷载→脚手板→小横杆→大横杆→立杆→悬挑杆→斜支撑→预埋件（悬挑斜支撑扣件钢管脚手架。

）

、小横杆计算【建筑施工计算手册（江正荣）P396】

、抗弯验算

=（1.2*.3+1.4*2.0/2）*1.1*1.5+1.2*.14*1.5+.0333*1.1

=3.19KN

=3.19/8*（1-2*.3^2）

=0.486KN/m

∵

=（0.486*10^6）/（5.08*10^3）

=95.669N/mm2<

205N/mm2

∴小横杆的抗弯强度满足要求。

、挠度验算

=3.19*10^3/（48*2.06*10^5*12.19*10^4）*（-800^3+6*800*300^2+6*300^3）

=2.17mm

受弯件容许挠度：

=1000/150

=6.67mm

∵ω＜[ω]

∴小横杆的挠度满足要求。

、大横杆计算【建筑施工计算手册（江正荣）P397】

、抗弯强度验算（按三跨连续梁计算）

Md=0.175F·

la

=3.19*0.8*（（0.8+0.3/0.8）^2）/2

=1.762KN

Md=0.175*1.762*1.5

=0.462KN·

m

=0.462*10^6/（5.08*10^3）

=90.945N/mm2＜205N/mm2

∴大横杆的抗弯强度满足要求。

=1.615*3.149*10^3*1500^4/（100*2.06*10^5*12.19*10^4）

=6.854mm

=1500/150

=10mm

∴大横杆的挠度满足要求。

、扣件抗滑力验算

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算：

R≤RC

横杆的自重标准值：

P1

=0.038*1.500

=0.057KN

脚手板的荷载标准值：

P2

=0.300*1.000*1.500/2

=0.225KN

活荷载标准值：

Q

=3.000*1.000*1.500/2

=2.250KN

荷载的计算值：

R

=1.2*0.057+1.2*0.225+1.4*2.250

=3.489KN

当直角扣件的拧紧力矩达40～65N.m时，试验表明：

单扣件在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN。

∵R≤RC=8KN

∴大横杆与立杆上的单扣件抗滑承载力满足要求。

、立杆计算【建筑施工计算手册（江正荣）P397】

、脚手架立杆整体稳定性（考虑风荷载）

=21/1.8=11.67≈12

N=1.2（n·

NGK1+NGK2）+0.85×

1.4NQK

=1.2*（12*0.452+1.09）+0.85*1.4*5.25

=13.885KN

由λCX=μλX计算μ=20、λX=10.28（见表7-8、9）

则λCX=20×

10.28=205.6

轴心受压构件的稳定系数ψ=0.171（见表7-7），A=424×

2=848mm2

水平风荷载标准值：

ωK=0.7μZ·

μS·

ω0

=0.7*2.09*1.3*0.171*0.65

=0.212KN/m2

风荷载设计值产生的立杆段弯矩：

=0.85*1.4*.212*1.5*1.8^2/10

=0.123KN·

=13.885*10^3/（.171*848）+.123*10^6/（5.08*10^3）

=114.584N/mm2＜205N/mm2

∴立杆整体稳定性满足要求。

、双排脚手架单杆稳定性验算【建筑施工计算手册（江正荣）P398】

=13.885/2

=6.942KN

由：

=1.8*10^3/15.8

=113.92得ψ1=0.489

由于施工荷载为2.0KN/m2，则σm=（35+55）/2=45N/mm2

=7.304*10^3/（.489*424）+45

=80.228N/mm2

KAKHf

=0.85*0.75*205

=130.688N/mm2

=80.228N/mm2＜130.688N/mm2

∴脚手架底步单根立杆的稳定性满足要求。

、连墙件计算【建筑施工计算手册（江正荣）P398】

、抗拉抗压强度计算

风荷载作用对连墙件产生的拉力和压力：

Nlw=1.4ωK·

Aw

每个连墙件覆盖面积内脚手架外侧面迎风面积：

=3.6*4.5

=16.2m2

Nlw

=1.4*0.35*16.2（n=10）=1.4*0.55*16.2（n=50）=1.4*0.65*16.2（n=100）

=7.94KN=12.48KN=14.74KN

连墙件轴向力设计值：

Nl=Nlw+No

连墙件约束脚手架平面变形所产生的轴向力：

No=5KN（按双排架取值），

Nl

=12.48+5（n=50）=14.74+5（n=100）

=17.48KN=19.74KN

、连接件的抗拉或抗压强度计算

=3.14*（48^2-42^2）/4

=423.9mm2

=17.48*10^3/423.9（n=50）=19.74*10^3/423.9（n=100）

=41.237N/mm2=46.568N/mm2

0.85f

=0.85*205

=174.25N/mm2

∵σ＜0.85f

∴连墙件的抗拉或抗压强度满足要求。

、连接件的抗滑计算

Nlw＜[Nvc]=8KN

Nlw=7.94KN（n=10）=12.48KN（n=50）

n=10时，连接件抗滑强度满足要求；

n=50时，连墙件采用双扣件满足抗滑要求；

、悬挑型钢计算

、计算脚手架一个立杆纵距内外立杆、内立杆的恒载和活载荷载效应组合为：

恒荷载=每根立杆结构自重+每根立杆所分配的脚手板重量和栏杆、木挡杆、安全网的重量。

活荷载=施工荷载分配到每根立杆的荷载。

NGK1外=qK·

H+2（q1·

bl）/2+q2·

bl+q3

=0.1248*21+2*（0.3*1.1*1.5）/2+0.11*1.5+（4/4*1.5*18+4*4*1.5*5/2）/100

=4.15KN

NGK1内=qK·

bl）/2+q3

=0.1248*21+2*（0.3*1.1*1.5）/2+0.0384*（4/4*1.5*18+4/4*1.5*5/2）/100

=3.128KN

NQK外=NQK内

=q·

b·

l/2

=3.0*1.1*1.5/2

=2.475KN

N外=1.2NGK1外+1.4NQK外

=1.2*4.15+1.4*2.475

=8.445KN

N内=1.2NGK1内+1.4NQK内

=1.2*3.128+1.4*2.475

=7.2518KN

、型钢的抗弯强度计算

MA=F外（a+b）+F内b

=MA=9.483*10^3*1100+8.259*10^3*300

=14.806×

106N/mm

※阳台部位的b’=1500，此时

MA’=9.483*10^3*2500+8.259*10^3*1500

=36.996×

【建筑施工计算手册（江正荣）P1245】

=1/（6*160）*（63*160^3-（63-7）*（（160-2*7）^3））

=87.258×

103mm3

=14.806*10^6/（87.258*10^3）

=169.68N/mm2＜f=205N/mm2

∵σ＜f

∴型钢的抗弯强度满足要求。

※阳台部位的

σ=36.996×

106/87.258*10^3

=423.984N/mm2＞f=205N/mm2

此时的型钢抗弯强度不能满足要求，考虑让钢丝绳来卸荷。

、型钢的挠度计算

【建筑施工计算手册（江正荣）P1245】

=1/12*（63*160^3-（63-7）*（（160-2*7）^3））

=756.941×

104mm4

=9.483*10^3*1300^3/（3*2.06*10^5*756.941*10^4）

=4.45mm

=8.259*10^3*300^3/（3*2.06*10^5*756.941*10^4）

=0.048mm

ωA=ωC+ωD

=4.45+.048

=4.498mm

=1300/150

=8.667mm

∴型钢的挠度满足要求。

、悬挑杆内侧锚环计算

、悬挑杆支座处ΣM=0，则：

N锚=1.4（0.6N内+1.4N外）

=1.4*（0.6*8.445+1.4*7.2518）

=21.301KN

、拉环强度计算公式：

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《建筑施工计算手册》[f]=80N/mm2；

、拉环最小直径：

D

=（21301*4/（3.14*80*2））^.5

=13.022mm

、因考虑到各种不确定因素，钢筋环采用φ16钢筋锚入现浇板和梁内。

、水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。

钢筋锚环示意图

[N锚]

=80*3.14*（16/2）^2*2

=32.154KN

=32.154/20.256

=1.587

∴钢筋锚环安全可靠。

且设置三道。

、焊缝计算

、焊缝强度（当力平行于焊缝时）：

角焊缝的抗拉、抗压、抗剪强度设计值：

ffw=160N/mm2（附表2-51）

设定焊缝长度lw=50mm，最小焊脚尺寸hf=6mm

则he=0.7hf（附表2-64）

=20.256*10^3/（.7*6*50）

=96.457N/mm2＜ftw=160N/mm2

∴锚环焊缝满足要求。

、焊缝的容许抗拉应力：

[ftw]

=0.7*6*50*160

=33.600KN

、安全系数：

=33.600/20.256=1.659

、卸载设置

为了提高外墙脚手架的安全系数，防止冲击荷载对架体的稳定性造成破坏，本次架体在每次悬挑梁部位采用钢丝绳卸荷。

卸荷方法：

在5、12层结构楼面预埋钢筋环（钢丝绳吊环采用φ16圆钢），一般部位用6×

19直径φ12.5mm的钢丝绳，阳台部位用6×

19直径φ17mm的钢丝绳，钢丝强度极限为1400N/mm，见下图：

钢丝绳斜拉卸载示例图

、钢丝绳容许拉力

由表13-4查得：

6×

19、直径12.5mm的钢丝破断拉力总和为Fg=80.1KN；

取不均衡系数α=0.85，由表13-3，取安全系数K=6，

=0.85*80.1/6

=11.347KN＞20.256/2=10.128KN

钢丝绳满足卸荷要求。

、钢丝绳吊环

抗拉强度足够满足要求，在此不另行计算。

、双排脚手架杆配件需用量

n——立杆数164根

H——搭设高度54m

h——步距1.8m

la——立杆纵距1.5m

lb——立杆横距1.0m

l——钢管长度6m

、长杆总长度

=1.1*54*（164+（1.5/1.8）*164-2*1.5/1.8）

=16890m

、小横杆数

=1.1*（54/（2*1.8）+1）*164

=2592根

、直角扣件数

=2.2*（54/1.8+1）*164

=10406个

、对接扣件数

=16890/6

=2815个

、旋转扣件数

=0.3*2782

=830个

、脚手板面积（按两层作业层考虑）

=1.1*（164-2）*1.5*1.0

=267.3m2