1、慈溪宗漢 3#地塊 C 組團地下室頂板上外腳手架施工計算書華豐建設股份有限公司2008 年3月30日外腳手架搭設在地下室頂板計算書本工程地下室上部結構施工時， 部分腳手架需搭設在地下室頂板上。 本方案在原有搭設方案上，對地下室頂板上搭設腳手架進行驗算。扣件式鋼管落地腳手架的計算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范 (JGJ130-2001) 、建筑地基基礎設計規范 (GB 50007-2002) 、建筑結構荷載規范 (GB 50009-2001) 、鋼結構設計規范 (GB 50017-2003) 等編制。一、參數信息 :1. 腳手架參數雙排腳手架搭設高度為 20 米，采用單管立桿；搭設尺寸

2、為：立桿的縱距為1.3 米，立桿的橫距為 1.05 米，大小橫桿的步距為1.8米；內排架距離墻長度為 0.30 米；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數為2根；采用的鋼管類型為4832.；橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數為0.80 ；連墻件采用兩步三跨，豎向間距3.6米，水平間距 3.9米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2. 活荷載參數施工均布活荷載標準值 :2.000 kN/m 2；腳手架用途 : 裝修腳手架；同時施工層數 :2層；3. 風荷載參數本工程地處浙江省慈溪市，基本風壓為0.45 kN/m 2；風荷載高度變化系數z 為 1.00 ，風荷載體型系數 s 為0

3、.65 ；腳手架計算中考慮風荷載作用4. 靜荷載參數每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m2):0.1337 ；腳手板自重標準值 (kN/m2):0.300 ；欄桿擋腳板自重標準值 (kN/m):0.150 ；安全設施與安全網 (kN/m2):0.005 ；腳手板鋪設層數 :7 ；腳手板類別 : 竹笆片腳手板；欄桿擋板類別 : 欄桿、竹笆片腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標準值 (kN/m2):0.038 ；5. 地下室頂板參數地下室頂板類型 : 鋼筋混凝土；地下室頂板承載力標準值 (kpa):200.00 ；立桿地下室頂板面積 (m2):0.25 ；地下室頂板承載力調整系數 :1.00 。二、

4、大橫桿的計算:按照扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001) 第 5.2.4 條規定，大橫桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。1. 均布荷載值計算大橫桿的自重標準值:P 1=0.038 kN/m；腳手板的自重標準值:P 2=0.3 1.05/(2+1)=0.105 kN/m；活荷載標準值: Q=2 1.05/(2+1)=0.7 kN/m；靜荷載的設計值 : q 1=1.2 0.038+1.2 0.105=0.172 kN/m ；活荷載的設計值 : q 2=1.4 0.7=0.98 kN

5、/m ；圖1 大橫桿設計荷載組合簡圖( 跨中最大彎矩和跨中最大撓度)圖2 大橫桿設計荷載組合簡圖( 支座最大彎矩 )2. 強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖 2組合。跨中最大彎距計算公式如下:2 0.98 1.32跨中最大彎距為 M =0.08 0.172 1.3 +0.10=0.362 kN.m ；1max支座最大彎距計算公式如下:支座最大彎距為 M2max= -0.10 0.172 1.8 2-0.117 0.98 1.8 2 =-0.427 kN.m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算：6106)/5080=84.055 N/mm2； =Max(0.362 10,0.427

6、大橫桿的最大彎曲應力為= 84.055 N/mm2小于 大橫桿的抗壓強度設計值f=205 N/mm 2，滿足要求！3. 撓度驗算 :最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下：其中：靜荷載標準值 : q 1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m ；活荷載標準值 : q 2= Q =0.7 kN/m ；最大撓度計算值為：V= 0.677 0.143 13004/(100 2.06 105 121900)+0.990 0.7 13004/(100 2.06 105 121900) = 3.303 mm ；大橫桿的最大撓度3.303 mm 小于 大橫桿的最大容許

7、撓度1800/150 mm與10mm，滿足要求！三、小橫桿的計算:根據 JGJ130-2001第 5.2.4 條規定，小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。1. 荷載值計算大橫桿的自重標準值： p1= 0.038 1.3 = 0.069 kN；腳手板的自重標準值： P2=0.3 1.05 1.3/(2+1)=0.189 kN；活荷載標準值： Q=21.05 1.3/(2+1) =1.260 kN；集中荷載的設計值 : P=1.2 (0.069+0.189)+1.41.26 = 2.

8、074 kN；小橫桿計算簡圖2. 強度驗算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標準值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計算公式如下:Mqmax = 1.2 0.038 1.05 2/8 = 0.006 kN.m；集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax = 2.074 1.05/3 = 0.726 kN.m；最大彎矩 M=M +Mpmax= 0.732 kN.m ；qmax最大應力計算值 = M / W = 0.7326102；/5080=144.126 N/mm小橫桿的最大彎曲應力 =144.126 N/mm 2小于 小橫桿的抗壓強度設計值2205 N/mm，滿足要求！3. 撓

9、度驗算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式如下:Vqmax=50.038 10504/(384 2.06 105121900) = 0.024 mm；大橫桿傳遞荷載P = p 1 + p 2 + Q = 0.069+0.189+1.26 = 1.518 kN集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:；Vpmax = 1518.12 1050(3 10502-4 10502 /9 ) /(72 2.06 105121900) = 2.484 mm ；最大撓度和 V = V qmax + V pmax = 0.

10、024+2.484 = 2.508 mm ；小橫桿的最大撓度為 2.508 mm小于 小橫桿的最大容許撓度1050/150=7 與10mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計算:按規范表 5.1.7, 直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數 0.80 ，該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為6.40kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算( 規范5.2.5):RRc其中Rc -扣件抗滑承載力設計值, 取6.40 kN ；R -縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；大橫桿的自重標準值 : P 1= 0.0381.8 2/2=0.069 kN ；小橫桿

11、的自重標準值 : P 2= 0.0381.05/2=0.02 kN ；腳手板的自重標準值 : P 3= 0.3 1.05 1.8/2=0.284 kN ；活荷載標準值 : Q = 21.05 1.8 /2 = 1.89 kN；荷載的設計值 : R=1.2(0.069+0.02+0.284)+1.41.89=3.093 kN ；R 6.40 kN ，單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!五、腳手架立桿荷載計算:作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。 靜荷載標準值包括以下內容：(1) 每米立桿承受的結構自重標準值 (kN) ，為 0.1337N G1 = 0.1337+(1.802/2) 0

12、.038/1.80(36.30-20.00) = 2.805；N GL1 = 0.1337+0.038+(1.802/2) 0.038/1.80 20.00 = 4.210；(2) 腳手板的自重標準值 (kN/m2) ；采用竹笆片腳手板，標準值為 0.3N G2= 0.3 7 1.8 (1.05+0.3)/2 = 2.552 kN；(3) 欄桿與擋腳手板自重標準值 (kN/m) ；采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標準值為 0.15N G3 = 0.15 71.8/2 = 0.945 kN；(4) 吊掛的安全設施荷載，包括安全網 (kN/m2) ； 0.005N G4 = 0.005 1.8 36.

13、3 = 0.327 kN；經計算得到，靜荷載標準值N G =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.628 kN；N GL =NGL1+NG1+NG2+NG3+NG4 = 10.838 kN ；活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，內、外立桿按一縱距內施工荷載總和的 1/2 取值。經計算得到，活荷載標準值N Q= 2 1.05 1.8 2/2 = 3.78 kN；風荷載標準值按照以下公式計算其中 W o -基本風壓 (kN/m2) ，按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用：W o = 0.45 kN/m 2；Uz- 風荷載高度變化系數，按照建筑結構荷載規范(GB50009

14、-2001)的規定采用：Uz= 1；Us -風荷載體型系數：取值為0.645 ；經計算得到，風荷載標準值W k = 0.70.45 10.645 = 0.203 kN/m2；不考慮風荷載時 , 立桿的軸向壓力設計值計算公式N s = 1.2N GL+1.4NQ= 1.2 10.838+ 1.4 3.78= 18.298 kN ；N d = 1.2N G+1.4NQ= 1.2 6.628+ 1.4 3.78= 13.246 kN ；考慮風荷載時 , 立桿的軸向壓力設計值為Ns= 1.2 N +0.85 1.4NQ= 1.2 10.838+ 0.85 1.43.78= 17.504 kN ；GLN

15、 d = 1.2N G+0.85 1.4NQ = 1.26.628+ 0.85 1.4 3.78= 12.452 kN ；風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW 為M w = 0.851.4WkLah2/10 =0.8501.4 0.203 1.81.82/10 = 0.141 kN.m；六、立桿的穩定性計算:外腳手架采用雙立桿搭設，按照均勻受力計算穩定性。1. 20.00 米以上立桿穩定性計算。不考慮風荷載時，立桿的穩定性計算公式為：立桿的軸向壓力設計值： N = 13.246 kN ；計算立桿的截面回轉半徑：i = 1.58 cm；計算長度附加系數參照扣件式規范表5.3.3 得 ： k = 1

16、.155長細比時，取塊 1.0 ；計算長度系數參照扣件式規范表5.3.3 得 ： = 1.5 ；計算長度 , 由公式 l o = k h確定 ：l 0 = 3.118 m ；長細比 L o/i = 197；軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l o/i的計算結果查表得到23立桿凈截面模量 ( 抵抗矩 )：W = 5.08 cm ；當驗算桿件：= 0.186 ；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； = 13246/(0.186 489)=145.635 N/mm 2；立桿穩定性計算 = 145.635 N/mm 2 小于 立桿的抗壓強度設計值f =2205 N/mm，滿足要求！考慮

17、風荷載時 , 立桿的穩定性計算公式立桿的軸心壓力設計值 ： N = 12.452 kN；計算立桿的截面回轉半徑：i = 1.58 cm；計算長度附加系數參照扣件式規范表5.3.3 得 ： k = 1.155；計算長度系數參照扣件式規范表 5.3.3 得 ： = 1.5 ；計算長度 , 由公式 l 0= kuh 確定： l 0= 3.118 m ；長細比 : L 0/i = 197；軸心受壓立桿的穩定系數 ,由長細比 lo/i的結果查表得到：= 0.186立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm 2；立桿凈截面模量 ( 抵抗矩 )：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強度設計值：f =205

18、 N/mm 2； = 12452.316/(0.1862； 489)+141005.075/5080 = 164.665 N/mm立桿穩定性計算 = 164.665 N/mm2小于 立桿的抗壓強度設計值 f =2205 N/mm，滿足要求！2. 20.00 米以下立桿穩定性計算。不考慮風荷載時，雙立桿的穩定性計算公式為：立桿的軸向壓力設計值： N = 9.149 kN計算立桿的截面回轉半徑：i = 1.58 cm計算長度附加系數參照扣件式規范表；5.3.3 得 ： k = 1.155；當驗算桿件長細比時，取塊 1.0 ；計算長度系數參照扣件式規范表 5.3.3得 ： = 1.5 ；計算長度 ,

19、 由公式 l o = k h確定 ：l0 = 3.118 m ；長細比 L o/i = 197；軸心受壓立桿的穩定系數 ,由長細比 l o/i的計算結果查表得到：= 0.186 ；立桿凈截面面積： A = 4.89 cm 2；立桿凈截面模量 ( 抵抗矩 )：W = 5.08 cm 3；鋼管立桿抗壓強度設計值：f =205 N/mm2； = 9149/(0.1862； 489)=100.59 N/mm立桿穩定性計算 = 100.59 N/mm 2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 2052N/mm，滿足要求！考慮風荷載時 , 雙立桿的穩定性計算公式立桿的軸心壓力設計值： N =8.752 kN

20、 ；計算立桿的截面回轉半徑：i = 1.58 cm；計算長度附加系數參照扣件式規范表5.3.3 得 ： k = 1.155；計算長度系數參照扣件式規范表 5.3.3 得 ： = 1.5 ；計算長度 , 由公式 l0 = kuh確定： l 0 = 3.118 m ；長細比 : L 0/i = 197；軸心受壓立桿的穩定系數 ,由長細比 l o/i的結果查表得到：=0.186立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm 2；立桿凈截面模量 ( 抵抗矩 ) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強度設計值：f =205 N/mm 2； = 8752.158/(0.1862； 489)+141005.075/5080 = 123.983 N/mm2立桿穩定性計算 = 123.983 N/mm小于 立桿的抗壓強度設計值f =2205 N/mm，滿足要求！七、連墻件的計算:連墻件的軸向力設計值應按照下式計算：Nl= Nlw+ N 0