9#、11#楼落地单立杆计算书.doc

9#、11#楼落地单立杆扣件式脚手架计算书
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、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架
脚手板设计荷载(kN/m2)
3
同时施工作业层数
1
卸荷设置
无
脚手架搭设方式
单排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架架体高度H(m)
10.61
脚手架沿纵向搭设长度L(m)
243
立杆步距h(m)
1.8
立杆纵距或跨距la(m)
1.5
立杆横距lb(m)
0.9
双立杆计算方法
不设置双立杆
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
1步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)
0.01
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
1步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.129
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
地区
浙江宁波市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
风荷载体型系数μs
1.254
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1.06，0.796
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.399，0.299
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)
107800
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
4490

纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.033+0.35×0.9/(2+1))+1.4×3×0.9/(2+1)=1.426kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.033+0.35×0.9/(2+1))+3×0.9/(2+1)=1.038kN/m
计算简图如下：

1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.426×1.52=0.321kN·m
σ=Mmax/W=0.321×106/4490=71.457N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×1.038×15004/(100×206000×107800)=1.602mm
νmax＝1.602mm≤[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=1.1×1.426×1.5=2.353kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.038×1.5=1.713kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.353kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.713kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：

弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.804×106/4490=179.159N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：

变形图(mm)
νmax＝2.924mm≤[ν]＝min[(lb+0.12)/150，10]＝min[1020/150，10]＝6.8mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.373kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
双扣件
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=2.353/2=1.176kN≤Rc=0.85×12=10.2kN
横向水平杆：Rmax=2.373kN≤Rc=0.85×12=10.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
12.86
脚手架钢管类型
Ф48×3
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
单外立杆：NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×H=(0.129+1.5×2/2×0.033/1.8)×12.86=2.016kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+0.12)×Gkjb×1/1/2=(12.86/1.8+1)×1.5×(0.9+0.12)×0.35×1/1/2=2.181kN
1/1表示脚手板1步1设
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/1=(12.86/1.8+1)×1.5×0.14×1/1=1.71kN
1/1表示挡脚板1步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×12.86=0.193kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.181+1.71+0.193=4.084kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：NQ1k=la×(lb+0.12)×(njj×Gkjj)/2=1.5×(0.9+0.12)×(1×3)/2=2.295kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.016+4.084)+ 0.9×1.4×2.295=10.211kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
12.86
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W(mm3)
4490
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)
424
连墙件布置方式
两步两跨
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≤230
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188
满足要求！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(2.016+4.084)+1.4×2.295=10.533kN
σ=N/(φA)=10532.656/(0.188×424)=132.134N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4NQ1k=1.2×(2.016+4.084)+0.9×1.4×2.295=10.211kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.299×1.5×1.82/10=0.183kN·m
σ=N/(φA)+ Mw/W=10211.356/(0.188×424)+183095.64/4490=168.882N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、脚手架架体高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=(φAf-(1.2NG2k+1.4NQ1k))×H/(1.2NG1k)=(0.188×424×205×10-3-(1.2×4.084+1.4×2.295))×12.86/(1.2×2.016)=43.739m
组合风荷载作用
Hs2=(φAf-(1.2NG2k+0.9×1.4×(NQ1k+Mwk φA/W)))×H/(1.2NG1k)=(φAf-(1.2NG2k+0.9×1.4×NQ1k+Mw φA/W))×H/(1.2NG1k)=(0.188×424×205×10-3-(1.2×4.084+0.9×1.4×2.295+0.183×1000×0.188×424/4490))×12.86/(1.2×2.016)=28.166m
Hs=28.166m>H=12.86m
满足要求！
九、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)
400
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3
连墙件截面面积Ac(mm2)
424
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=1.4×0.399×2×1.8×2×1.5=6.033kN
长细比λ=l0/i=400/15.9=25.157，查《规范》表A.0.6得，φ=0.933
(Nlw+N0)/(φAc)=(6.033+3)×103/(0.933×424)=22.834N/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=6.033+3=9.033kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求！