1、組合扣件式(落地+拉吊卸荷)鋼管腳手架設計計算書1.計算參數設定（1）腳手架基本參數建筑物最大標高+57.20m，腳手架起搭標高為+14.60m,腳手架最大標高+57.40m，采用單管落地+拉吊卸荷的搭設形式，設2個拉吊段分別是+25.20+39.60m,+39.60+57.40m。拉吊卸荷采用14mm鋼絲繩1.50m,吊環20mm。腳手架采用48×3.0鋼管，內立桿離墻0.20m；立桿步距h=1.80m，立桿縱距La=1.50m，立桿橫距0.80m；橫向水平桿在下，橫向水平桿上設有2根縱向水平桿；連墻件按2步3跨布置，腳手架滿鋪沖壓鋼腳手板。腳手架不完全卸荷采用：立桿向下傳遞20%

2、荷載。（2）鋼管截面特征 鋼管48×3.0mm，截面積A=424mm2，慣性矩I=107800mm4，截面模量W=4490mm3，回轉半徑i=15.9mm，每米長質量0.0326kN/m，Q235鋼抗拉、抗壓和抗彎強度設計值f=205N/mm2，彈性模量E=206000N/mm2。（3）荷載標準值1）永久荷載標準值每米立桿承受的結構自重標準值為0.1069kN/m采用沖壓鋼腳手板,自重標準值為0.30kN/m2欄桿與擋板采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板,自重標準值為0.16kN/m，腳手架上吊掛的安全設施（安全網）自重標準值為0.010kN/m22）施工均布活荷載標準值裝修腳手架為2.00

3、kN/m2 ,結構腳手架為3.00kN/m2 3）風荷載風壓高度變化系數z=0.74；地面粗糙度按C類擋風系數=0.80 ,背靠建筑物按敞開、框架和開洞墻計算，則腳手架風荷載體型系數s=1.3=1.3×0.80=1.04,工程位于廣東省廣州市,基本風壓0=0.30kN/m22.縱向水平桿驗算（1）荷載計算鋼管自重GK1=0.0326kN/m，腳手板自重GK2=0.30×0.27=0.08；施工活荷載QK=3.00×0.27=0.80作用于縱向水平桿線荷載標準值永久荷載q1=1.2×(0.0326+0.08)=0.14kN/m;施工活荷載q2=1.4

4、15;0.80=1.12kN/m（2）縱向水平桿驗算每根鋼管長約6.00m,按四連續梁計算，L=1.501) 抗彎強度驗算彎矩系數KM1=-0.107，M1=KM1q1L2=-0.107×0.14×1.502=-0.03kN·m彎矩系數KM2=-0.121，M2=KM2q2L2=-0.121×1.12×1.502=-0.30kN·mMmax=M1+M2=0.03+0.30=0.33kN·m=Mmax/W=0.33×106/4490=73.50N/mm2縱向桿的抗彎強度=73.50N/mm2f=205N/mm2,滿足

5、要求。2) 撓度驗算2) 撓度驗算撓度系數K1=0.632，1=K1q1L4/(100EI)=0.632×(0.14/1.2)×(1500)4/(100EI)=0.17mm撓度系數K2=0.967，2=K2q2L4/(100EI)=0.967×(1.12/1.4)×(1500)4/(100EI)=1.76mmmax=1+2=0.17+1.76=1.93mm縱向桿的max=1.93mm=L/150=10mm與10mm,滿足要求。3）最大支座反力Rq1=1.143×0.14×1.50=0.24kN，Rq2=1.223×1.12&

6、#215;1.50=2.05kNRmax=Rq1+Rq2=0.24+2.05=2.29kN3.橫向水平桿驗算（1）荷載計算鋼管自重gk1=0.0326kN/m中間縱向水平桿傳遞支座反力R中=Rmax=2.29kN旁邊縱向水平桿傳遞支座反力R邊=Rmax/2=1.15kN（2）橫向水平桿受力計算按單跨簡支梁計算，跨度為：L=0.80m1)抗彎強度驗算Mmax=qL2/8R中L/3=0.0326×0.80×0.80/82.29×0.80/3=613275N·m=0.61kN·m=Mmax/W=613275/4490=136.59N/mm2橫向水平桿

7、的抗彎強度=136.59N/mm2f=205N/mm2,滿足要求。2）撓度驗算集中荷載產生的撓度為1=Pa(3L24a2)/(24EI)=2290×267(3×80024×2672)/(24EI)=1.87mm均布荷載產生的撓度為2=5qL4/384EI=5×0.0326×8004/(384EI)=0.01mmmax=12=1.87+0.01=1.88mm橫向水平桿的max=1.88mm=L/150=5mm與10mm,滿足要求。4.橫向水平桿與立桿的連接扣件抗滑驗算R=R中R邊Gk1L/2=2.291.150.0326×0.40=3.

8、45kN橫向水平桿與立桿連接扣件R=3.45kNRc=8.0kN(Rc為扣件抗滑承載力設計值),滿足要求。 5.立桿容許長細比驗算計算長度附加系數k=1.0；考慮腳手架整體穩定因素的單桿計算長度系數=1.50立桿步距h=1.80m；立桿計算長度Lo=kh=1.0×1.50×1.80=2.70m=2700mm長細比=Lo/i=2700/15.9=169.81 立桿長細比=169.81210,滿足要求。軸心受壓穩定性系數Lo=kh=1.155×1.50×1.80=3.12m=3119mm=Lo/i=3119/15.9=196，查得=0.188。6.落地段立桿

9、計算凈高度10.60m, 落地段計算高度為10.60m, 腳手板鋪8層。(1）荷載計算1)腳手架結構自重：NGlk=gkH=0.1069×10.60=1.13kN2)構配件自重： NG2k=1.44+1.92+0.16=3.52kN其中：腳手板重量：8×1.50×0.40×0.30=1.44kN欄桿、擋腳板重量：8×1.50×0.16=1.92kN安全網重量：10.60×1.50×0.010=0.16kN3)活荷包括：a.施工荷載按2層作業計算（其中1層為結構施工，1層裝修施工）得：NQk=1.50×0.

10、80/2×(3.00+2.00)=3.00kNb.風荷載標準值計算風荷載標準值k=0.74×1.04×0.30=0.23kN/m2由風荷載設計值產生的立桿段彎矩MW=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4kLah2/10=0.9×1.4×0.23×1.50×1.80×1.80/10=0.14kN·m=140000N.mm(2）立桿穩定性驗算 序號 各標高段 立桿作用力(不組合風荷載)上層立桿傳遞力驗算作用力1+39.60+57.40m11.34011.342+25.20+39.60m10

11、.3411.34×0.20=2.2710.34+2.27=12.613落地段14.60+25.209.7812.61×0.20=2.529.78+2.52=12.30序號 各標高段 立桿作用力（組合風荷載）上層立桿傳遞力驗算作用力1+39.60+57.40m10.92010.922+25.20+39.60m9.9210.92×0.20=2.189.92+2.18=12.103落地段14.60+25.209.3612.10×0.20=2.429.36+2.42=11.781)不組合風荷載時N=1.2(NGlk+ NG2k）1.4NQk=1.2×(

12、1.13+3.52)+1.4×3.00=9.78kN上層立桿傳遞作用力:N2=12.61×0.20=2.52,N=N1+N2=9.78+2.52=12.30kNN/（A）=12.30×1000/(0.188×424)=154.31N/mm2 2)組合風荷載時N1=1.2（NGlk+ NG2k）0.9×1.4NQk=1.2×(1.13+3.52)+0.9×1.4×3.00=9.36kN 上層立桿傳遞作用力:N2=12.10×0.20=2.42,N=N1+N2=9.36+2.42=11.78kNN/（A）MW

13、/W=11.78×1000/(0.188×424)140000/4490=178.96N/mm2 立桿穩定性為178.96N/mm2f=205N/mm2,滿足要求。7.支撐支承面驗算鋼管立桿高配套底座150×150mm,支承面為混凝土板（按C45考慮）支承板厚=180mm上部荷載為：F=11.78kN（1）支承面受沖切承載力驗算s=2.00,ft=1.90N/mm2,h0=165mm,h=1.00=0.4+1.2/s=1.00,pc,m=0N/mm2,um=2×(150+165)+2×(150+165)=1260mm(0.7hft+0.25pc

14、,m)umh0=(0.7×1.0×1.90+0.25×0)×1.00×1260×165=276.51kN受沖切承載力276.51kNF=11.78kN,滿足要求。 (2)支承面局部受壓承載力驗算Ab=(0.15+2×0.15)×(0.15×3)=0.20m2,Al=0.15×0.15=0.02m2l=(Ab/Al)0.5=3.16，fcc=0.85×21100=17935kN/m2，=0.75lfccAl=0.75×3×17935×0.02=807.08k

15、N 支承面局部受壓承載力807.08kNF=11.78kN,滿足要求。8.拉吊卸荷段立桿8.1+39.60+57.40m,拉吊段凈高度為17.80m,拉吊段計算高度為17.80m,拉吊段底標高為+39.60m,腳手板鋪9層。（1）荷載計算1)腳手架結構自重：NG1k=gkH=0.1069×17.80=1.90kN2)構配件自重：NG2k=1.62+2.16+0.27=4.05kN其中：腳手板重量：9×1.50×0.40×0.30=1.62kN 欄桿、擋腳板重量：9×1.50×0.16=2.16kN 安全網重量：17.80×1

16、.50×0.010=0.27kN3)活荷載包括：a.施工荷載：NQk=1.50×0.80/2×(3.00+2.00)=3.00kNb.風荷載標準值計算拉吊段底離地高度+39.60m,z=1.13;水平風荷載標準值k=1.13×1.04×0.30=0.35kN/m2由風荷載設計值產生的立桿段彎矩:MW=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4kLah2/10=0.9×1.4×0.35×1.50×1.80×1.80/10=0.22kN·m=220000N·mm（2

17、）立桿穩定性驗算1)不組合風荷載時N1=1.2(NGlk+NG2k）1.4NQk=1.2×(1.90+4.05)+1.4×3.00=11.34kNN/（A）=11.34×1000/(0.188×424)=142.26N/mm22)組合風荷載時N1=1.2（NGlk+NG2k）0.9×1.4NQk=1.2×(1.90+4.05)+0.9×1.4×3.00=10.92kNN/（A）MW/W=10.92×1000/(0.188×424)220000/4490=185.99N/mm2立桿穩定性為185.

18、99N/mm2f=205N/mm2,滿足要求。8.2+25.20+39.60m,拉吊段凈高度為14.40m,拉吊段計算高度為14.40m,拉吊段底標高為+25.20m,腳手板鋪8層。（1）荷載計算1)腳手架結構自重：NG1k=gkH=0.1069×14.40=1.54kN2)構配件自重：NG2k=1.44+1.92+0.22=3.58kN其中：腳手板重量：8×1.50×0.40×0.30=1.44kN 欄桿、擋腳板重量：8×1.50×0.16=1.92kN 安全網重量：14.40×1.50×0.010=0.22kN

19、3)活荷載包括：a.施工荷載：NQk=1.50×0.80/2×(3.00+2.00)=3.00kNb.風荷載標準值計算拉吊段底離地高度+25.20m,z=1.00;水平風荷載標準值k=1.00×1.04×0.30=0.31kN/m2由風荷載設計值產生的立桿段彎矩:MW=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4kLah2/10=0.9×1.4×0.31×1.50×1.80×1.80/10=0.19kN·m=190000N·mm（2）立桿穩定性驗算1)不組合風荷載時N1=1

20、.2(NGlk+NG2k）1.4NQk=1.2×(1.54+3.58)+1.4×3.00=10.34kN上層立桿傳遞作用力:N2=11.34×0.20=2.27,N=N1+N2=10.34+2.27=12.61kNN/（A）=12.61×1000/(0.188×424)=158.19N/mm22)組合風荷載時N1=1.2（NGlk+NG2k）0.9×1.4NQk=1.2×(1.54+3.58)+0.9×1.4×3.00=9.92kN上層立桿傳遞作用力:N2=10.92×0.20=2.18,N=N

21、1+N2=9.92+2.18=12.10kNN/（A）MW/W=12.10×1000/(0.188×424)190000/4490=194.11N/mm2立桿穩定性為194.11N/mm2f=205N/mm2,滿足要求。9.鋼絲繩和吊環驗算通過比較，以+25.20+39.60m拉吊段的鋼絲繩受力最大，故以此進行鋼絲繩和吊環驗算。（1）鋼絲繩驗算h=3.00m,La=0.80m,離墻距離=0.20m,N=12.61kN鋼絲繩采用=14mm,=0.85,K=6,K,=0.356,Ro=1570kN/mm2破斷拉力總和F破=K,D2Ro=0.356×142×1

22、570=109.55kN鋼絲繩允許拉力P=F破/K=109.55×0.85/6.00=15.52kNToa=12.61×(1.002+3.002)0.5/3.00=13.29kN,Tob=12.61×(0.202+3.002)0.5/3.00=12.64kN。鋼絲繩承受拉力Toa=13.29kN<P=15.54kN,Tob=12.64kN<P=15.54kN，鋼絲繩強度滿足要求。（2）吊環驗算吊環采用20mm光面圓鋼，As=3.14×(20/2)2=314mm2，f=65N/mm2fAs=2×65×314=40820N=40.82kN每個吊環承受的拉力為：N拉=Toa+Tob=13.29+12.64=25.93kN吊環允許拉力40.82kNN拉=25.93kN，滿足要求。10.連墻件計算連墻件采用48×3.0鋼管,截面積為424mm2；f=205N/mm2按每個結構層花排設置,連墻件按2步3跨布置,腳