脚手架计算书

满堂扣件式钢管脚手架计算书 依据规范: 《建筑扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 164-2008 计算参数: 钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。 模板支架搭设高度为24.5m， 立杆的纵距 b=1.20m，立杆的横距 l=1.50m，立杆的步距 h=1.30m。 脚手板自重0.30kN/m2，栏杆自重0.15kN/m，材料最大堆放荷载2.00kN/m2，施工活荷载5.00kN/m2。                                           图  落地平台支撑架立面简图                                           图  落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元 采用的钢管类型为φ48×3.2。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。 一、基本计算参数[同上] 二、纵向支撑钢管的计算 纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 4.73cm3； 截面惯性矩 I = 11.35cm4；                             纵向钢管计算简图 1.荷载的计算： (1)脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m)：     q1 =0.000+0.300×0.300=0.090kN/m (2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：     q21 = 2.000×0.300=0.600kN/m (3)施工荷载标准值(kN/m)：     q22 = 5.000×0.300=1.500kN/m 经计算得到，活荷载标准值 q2 = 1.500+0.600=2.100kN/m 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 最大弯矩计算公式如下:         最大支座力计算公式如下:         静荷载 q1 = 1.20×0.090=0.108kN/m 活荷载 q2 = 1.40×1.500+1.40×0.600=2.940kN/m 最大弯矩 Mmax=(0.10×0.108+0.117×2.940)×1.2002=0.511kN.m 最大支座力 N = (1.1×0.108+1.2×2.94)×1.20=4.376kN 抗弯计算强度 f=0.511×106/4729.0=108.03N/mm2 纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:         静荷载 q1 = 0.090kN/m 活荷载 q2 = 1.500+0.600=2.100kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.677×0.090+0.990×2.100)×1200.04/(100×2.06×105×113510.0)=1.898mm 纵向钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求! 三、横向支撑钢管计算 横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算 集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=4.38kN                             支撑钢管计算简图                             支撑钢管弯矩图(kN.m)                             支撑钢管剪力图(kN) 变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：                             支撑钢管变形计算受力图                             支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=3.151kN.m 最大变形 vmax=4.407mm 最大支座力 Qmax=23.981kN 抗弯计算强度 f = M/W =3.151×106/4729.0=666.28N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度大于设计强度,不满足要求!建议增加支撑钢管根数！ 支撑钢管的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求! 四、扣件抗滑移的计算 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 其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；   R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 计算中R取最大支座反力，R=23.98kN 单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件! 五、立杆的稳定性计算荷载标准值 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架钢管的自重(kN)：     NG1 = 0.156×24.500=3.826kN 钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 满堂架自重标准值，设计人员可根据情况修改。 (2)栏杆的自重(kN)：     NG2 = 0.150×1.500=0.225kN (3)脚手板自重(kN)：     NG3 = 0.300×1.200×1.500=0.540kN (4)堆放荷载(kN)：     NG4 = 2.000×1.200×1.500=3.600kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.191kN。 2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = 5.000×1.200×1.500=9.000kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式                 N = 1.20NG + 1.40NQ 六、立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式         其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 22.43kN     φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；       i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.59       A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.50       W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.73     σ —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；     [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；       l0 —— 计算长度 (m)； 参照《扣件式规范》2011，由公式计算         l0 = kuh     k —— 计算长度附加系数，按照表5.3.4取值为1.191；     u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》附录C表；u = 2.864     a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.50m；     h —— 脚手架步距；h = 1.30m； 计算结果：l0=4.434m    λ=4434/15.9=279.207    φ=0.094         σ=22430/(0.094×450)=530.710N/mm2，立杆的稳定性计算 σ > [f],满足要求! 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。