1.1落地式单排脚手架设计计算(小于24m) - 副本

一、脚手架设计和计算的步骤（可用于结构和装修同时施工时）1. 初步确定扣件式脚手架的计算参数；

2. 计算荷载（包括恒荷载、施工荷载、风荷载）；

3. 纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算；4. 立杆的稳定性计算；

5. 连墙件的强度、稳定性和连接强度计算；6. 立杆地基承载力计算。

根据施工要求，单排扣件式钢管脚手架需搭设高度及所在地区的基本风压值详见下表。二、扣件式脚手架设计和计算过程

1. 根据工程实际情况，确定脚手架的初步设计参数设计参数符号单位设计参数参数名称Hm23需搭设的架体高度允许搭设的总高度2q1结构施工荷载q13连墙件水平设置kN/m用于结构施工作业层数装修荷载q2用于装修施工作业层数步距立杆纵距立杆至建筑物的距离非操作层脚手板层数脚手板自重标准值栏杆挡脚板自重标准值立杆肢(单、双立杆）数钢材强度设计值立杆回转半径2、风荷载标准值ωk

ωk=0.7μz μs ω0

风压高度变化系数μz离地面高度（m）地面粗糙类别ABC海洋地带沙漠地带乡村丘陵中小城市51.170.80101.381.000.71151.521.140.84201.631.250.94301.801.421.11401.921.561.24502.031.671.36602.121.771.46702.201.861.55802.271.951.64902.342.021.721002.402.091.79ƒin1q2n2hlalbng1kg3k层kN/m2层mmm层kN/m2kN/m单kN/mm2mm1.81.81.210.350.1410.20515.871连墙件竖向设置基本风压密目网100cm面积目数每目网眼空隙面积密目网挡风面积综合挡风面积迎风面积连墙件扣件每边个数连墙件竖距连墙件横距立杆截面抵抗矩立杆截面积 hw lwWAAnAw2符号[H]单位m跨步设计参数24.0320.3523001.32.2712.4953.2423.65.45.08E+03489ω0kN/m2目mmm222mm2个mmmm3mm2密集建筑的0.54大城市ωk=0.7

地面粗糙类别地面高度风荷载值计算0.54×0.87××1.3×0.35=0.149

kN/m2

3. 计算横向水平杆、纵向水平杆

3.1 为了更清楚地表达其计算过程，将横向、纵向水平杆的受力情况以计算简图表示

AlbB横向荷载简支图

架体剖面图

横向荷载弯矩图最大弯矩M=qlb2/8恒载弯矩MGk=施工荷载弯矩MQk=

挠度ωc=

ωc=0.3152.7005qlb384EI3.02×1.08=3.242mm

4

××0.220.22m=0.069kN·m=0.588kN·

AlaBCla 纵向荷载图laDABC纵向荷载弯矩图D恒载弯矩MGk=0.213×0.19la=0.07kN·m施工弯矩MQk=0.213×1.62la=0.62kN·m

挠度ω=F×1.62× la3/100EI

1.16×1.62=0.16×1.62×2322+×2322

=4.931mm

3.2 计算纵向水平杆、横向水平杆的抗弯强度σ

M

σ=≤ƒ

W

式中 弯矩设计值M=1.2MGk+1.4ΣMQk

外径d壁厚tmm483.5513.0Mσ=

W横向水平杆M=σ=截面积Acm24.894.52≤

ƒ

钢管截面特性惯性矩I截面模量Wcm4cm312.195.0813.085.13=

0.205

kN/mm2

0.91<ƒ回转半径icm1.581.7 kN·m=0.205kN/mm2满足每米长质量kg/m3.843.551.2 MGkMW1.2 MGkMW==1.4 MQk+=0.91=0.1785.081.4 MQk+=0.96=0.1885.08纵向水平杆M=σ=0.96<ƒ=kN·m0.205kN/mm2满足3.3 计算纵向水平杆、横向水平杆的挠度νν≤[ν]构件类别脚手板、纵向、横向水平杆悬挑受弯杆件注：l为受弯构件跨度

横向水平杆挠度

ν=3.242ν=4.931R≤Rc

<<

[ν]=[ν]=

容许挠度[ν]l/150与10mml/4008.010

mmmm

满足满足

纵向水平杆挠度

3.4 计算纵向水平杆扣件抗滑承载力

式中

R 扣件节点处的支座反力计算值；Rc 扣件抗滑承载力设计值。

R=2.1500F

R

4. 脚手架立杆整体稳定验算

=

5.90

<

Rc=8.00kN满足

4.1 计算风荷载弯矩值Mw

Mw=0.85×1.400=

0.12

×0.149

Mwk×

1.8

1=

0.85

×

2

1.410

ωklah2

=kN·mm1.80.119

ωklah2

×1.8×=1.80.0158

103.36×4.2 确定立杆容许长细比

kμh

λ=

i

==205.06<230满足

4.3 确定稳定系数ψ

根据连墙件布置选择μ值代入下式中kμh1.155= λ=

i① 由近似计算得ψ=

步距（m）1.20.1314

； ② ψ=

×7320/λ2

1.80.0158

×1.8=236.85

=0.1305

纵距(m)1.80.18650.17340.17320.16010.16260.14950.14670.13370.14050.12590.14673.3740.350

kN/mkNkN/m2kN/m

每米立杆承受的结构自重标准值gk(kN/m)(JGJ 130 -2001,附录A)脚手架类别1.20.15810.14890.14730.13790.13840.12910.12530.11610.11950.10941.50.17230.16110.16010.14910.15050.13940.1360.12480.12980.117620.19580.18150.18180.16740.17060.15620.15390.13950.14710.13122.10.20040.18560.18610.17110.17460.15960.15750.14240.15040.1338单排双排单排1.35双排单排1.5双排单排1.8双排单排2双排4.4 荷载计算每米立杆承受的结构自重标准值gk=

NG1k=

脚手板自重标准值g1k=

0.140栏杆、挡脚板自重标准值g3k=

0.005安全网自重标准值g4k=kN/m2

NG2k =n(g1k×0.5lalb)+(n1+n2)lag3k+laHg4k

NG2k=

4.5 施工荷载NQk

NQk=lalb(n1q1+n2q2)/2

NQk=

1.8

×

1.2

×

1.50

=

3.24

kN

4.6 计算轴心力设计值N

N=1.2(NGk1+NGk2)+0.85×1.4ΣNQk

0.851.4=1.2×4.6+×

4.7 最底层截面立杆的稳定计算

σN

代入以上N值

σ

1.215

kN

×====

3.24NψA9.369.360.1310.166=9.36MwWkN×+

4890.2050+

103.365.08E+03kN/mm2

满足

说明:计算的立杆稳定性是根据拟搭设脚手架的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距进行计算的，计算的是底层立杆段的稳定性；当搭设的脚手架尺寸中的步距、纵距、横距和连墙件间距有变化时，除按上例进行计算外，还必须对出现最大步距或最大纵距、横距、连墙件间距等部位的立杆段进行验算；双管立杆变截面处主立杆上部单根立杆的稳定性，应按本例进行计算。

5. 连墙件抗风荷载验算

5.1 连墙件的轴向力设计值Nl

5离地面高度（m）海洋地带地1.17A沙漠地带面乡村丘陵粗0.80B中小城市糙密集建筑的类0.54C大城市别101.381.000.71151.521.140.84风压高度变化系数μz2030401.631.250.941.801.421.111.921.561.24502.031.671.36m602.121.771.46702.201.861.55802.271.951.64902.342.021.721002.402.091.79需验算的架子最高点截面、距地面的高度23.00对应高度的风压高度变化系数0.99Nlw+No(式中Nlw=1.4ωkAw）1.4×0.27332×19.44+3=10.44kN

5.2 扣件连墙件的抗滑移承载力计算及连墙件覆盖面积计算

40连墙件覆盖面积19.44≤m2满足每边采用连墙扣件2个，即 R=10.44

6. 立杆地基承载力计算

≤Rc=NA

2

×

Nl=Nl=

8=16kN满足

≤kcƒgk

式中 A 为基础底面积，计算时可按以下情况确定：

6.1 仅有立杆支座（支座直接放于地面上）时，A取支座板的底面积。

6.2 在支座下设厚度为50~60mm的木垫板（或木脚手板），则A=a b（a和b为垫板的两个边长，且不小于200mm），当A的计算值大于0.25m时，则取0.25m计算。6.3 在支座下采用枕木作垫木时，A按枕木的面积计算。

6.4 当一块垫板或垫木上支承2根以上立杆时A=ab/n (n 为立杆数)且用木垫板时应符合（6.2）的规定。

0.3m木垫板宽a=

3m木垫板长b=

0.9 A=m2

kc 地基承载力调整系数，计算时可按以下情况确定：

对碎石土、砂土、回填土应取0.4；对粘性土应取0.5；对岩石、混凝土应取1.0；ƒgk 地基承载力标准值，计算时可按以下情况确定。

压实填土地基承载力标准值（来自GBJ 7附录五，表6.3.2-2)承载力标准值ƒgk（kPa）压实系数λ填土类型200~300碎石、卵石200~250砂夹石（其中碎石、卵石占全重30%~50%）0.94~0.97150~200土夹石（其中碎石、卵石占全重30%~51%）粉质粘土、粘土（8＜Ip＜14）灰土N=A0.93~0.959.360.25=37.450<=0.4 当地基不能满足要求必须设置附加基础时假定附加基础宽度b=基底压应力

NAb/a

=

28.09<0.452.00mkN/m2

<

kcƒgk附加基础宽度满足要求

kcƒgk×130=52kN/m2不需要附加基础。130~180200~2502

2

基础材料C10混凝土砖基础灰土基础刚性基础台阶高宽比的允许值(kN/m2)台阶高宽比允许值基底应力<100100<基底应力<2001：1.00=11：1.1=0.911：1.50=0.671：1.5=0.671：1.25=0.81：1.5=0.67200<基底应力<3001：1.25=0.8基础台阶高宽比附加基础厚度H0=附加基础为1.005.00cmC10混凝土7. 按稳定进行的搭设高度计算7.1 不组合风荷载时

Hs=[ψAƒ-(1.2NG2k+1.4∑NQk)]/1.2gk

40.76mHs=7.2 组合风荷载时

Hs=｛ψAƒ-[1.2NG2k+0.85×1.4(∑NQk+MWkψA/W)]｝/1.2gkHs=

7.3 取两者较小值

Hs=

搭设高度限值

[H]=

35.79m35.79

m

24.00

m