多排脚手架计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS 699-2020 2、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 5、《钢结构设计标准》GB50017-2017 6、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、脚手架参数
结构重要性系数γ0 1 脚手架安全等级 II级 脚手架搭设排数 3 脚手架钢管类型 Φ48.3×3.6 架体离地高度(m) 0 步距h(m) 1.8 立杆纵距或跨距la(m) 1.5 立杆离墙及立杆前后横距lb(m) 0.3，0.9，0.9 二、荷载设计
脚手架设计类型 装修脚手架 脚手板类型 竹芭脚手板 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m) 20.1 脚手板铺设方式 2步1设 安全防护网自重标准值(kN/m) 20.01 挡脚板类型 木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值0.17 挡脚板铺设方式 2步1设 Gkdb(kN/m) 每米立杆承受结构自重标准值0.129 装修脚手架作业层数nzj 2 gk(kN/m) 装修脚手架荷载标准值2 地区 浙江杭州市 Gkzj(kN/m) 2安全网设置 全封闭 基本风压ω0(kN/m) 20.3 风荷载体型系数μs 1.04 风压高度变化系数μz(连墙件、单1.06，0.796，立杆、双立杆稳定性) 0.65 风荷载标准值ωk(kN/m)(连墙件、20.331，0.248，0.203 单立杆、双立杆稳定性) 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 纵向水平杆在横向水平杆上纵向水平杆根数n 2 上 横杆抗弯强度设计值[f](N/mm) 2205 横杆截面惯性矩I(mm) 4127100 横杆弹性模量E(N/mm) 2206000 横杆截面抵抗矩W(mm) 35260
纵、横向水平杆布置
取多排架中最大横距段作为最不利计算 承载能力极限状态
q=1.3×(0.04+Gkjb×lb/(n+1))+1.5×Gk×lb/(n+1)=1.3×(0.04+0.1×0.9/(2+1))+1.5×2×0.9/(2+1)=0.991kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.04+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.04+0.1×0.9/(2+1))+2×0.9/(2+1)=0.67kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×0.991×1.52=0.223kN·m
σ=γ0Mmax/W=1×0.223×106/5260=42.374N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.67×15004/(100×206000×127100)=0.877mm νmax＝0.877mm≤[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=1.1×0.991×1.5=1.635kN 正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.67×1.5=1.105kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.635kN q=1.3×0.04=0.052kN/m 正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.105kN q'=0.04kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下：
弯矩图(kN·m)
σ=γ0Mmax/W=1×0.495×106/5260=94.159N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下：
变形图(mm)
νmax＝1.104mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.658kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式 单扣件 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=1×1.635/2=0.817kN≤Rc=0.85×8=6.8kN 横向水平杆：Rmax=1×1.658=1.658kN≤Rc=0.85×8=6.8kN 满足要求！
六、荷载计算
立杆排号 立杆搭设高度Hs(m) 双立杆计算方式 双立杆计算高度h1(m) 1 15 不设置双立杆 / 2 25 按双立杆受力设计 14 3 25 按双立杆受力设计 14 每米立杆承受结构自重双立杆不均匀系数K 0.6 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
立杆一:NG1k=(gk+la×n/2×0.04/h)×H=(0.129+1.5×2/2×0.04/1.8)×15=2.431kN 立杆二: 单
立
杆
NG1k=(gk+la×n/2×0.04/h)×(H-h1)=(0.129+1.5×2/2×0.04/1.8)×(25-14)=1.783kN
双立杆NGs1k=(gk+la×n/2×0.04/h)×h1=(0.129+1.5×2/2×0.04/1.8)×14=2.269kN 立杆三: 单
立
杆
NG1k=(gk+la×n/2×0.04/h)×(H-h1)=(0.129+1.5×2/2×0.04/1.8)×(25-14)=1.783kN
双立杆NGs1k=(gk+la×n/2×0.04/h)×h1=(0.129+1.5×2/2×0.04/1.8)×14=2.269kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 立
一:NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(15/1.8+1)×1.5×0.9×0.1×1/2/2=0.315kN
立杆二: 单
立
杆杆
NG2k1=((H-h1)/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/1=((25-14)/1.8+1)×1.5×0.9×0.1×1/2/1=0.48kN
双
立
杆
NGs2k1=(h1/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/1=(14/1.8+1)×1.5×0.9×0.1×1/2/1=0.593kN
立杆三: 单
立
杆
NG2k1=((H-h1)/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=((25-14)/1.8+1)×1.5×0.9×0.1×1/2/2=0.24kN
双
立
杆
NGs2k1=(h1/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(14/1.8+1)×1.5×0.9×0.1×1/2/2=0.296kN
1/2表示脚手板2步1设 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 立杆三: 单
立
杆
NG2k2=((H-h1)/h+1)×la×Gkdb×1/2=((25-14)/1.8+1)×1.5×0.17×1/2=0.907kN
双立杆NGs2k2=(h1/h+1)×la×Gkdb×1/2=(14/1.8+1)×1.5×0.17×1/2=1.119kN 1/2表示挡脚板2步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3 立杆三:
单立杆NG2k3=Gkmw×la×(H-h1)=0.01×1.5×(25-14)=0.165kN 双立杆NGs2k3=Gkmw×la×h1=0.01×1.5×14=0.21kN 5、立杆自重标准值NGk总计
立杆一:NGk=NG1k+NG2k1=2.431+0.315=2.746kN 立杆二:
单立杆NGk=NG1k+NG2k1=1.783+0.48=2.263kN 双立杆NGsk=NGs1k+NGs2k1=2.269+0.593=2.862kN 立杆三:
单立杆NGk=NG1k+NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.783+0.24+0.907+0.165=3.095kN 双立杆NGsk=NGs1k+NGs2k1+NGs2k2+NGs2k3=2.269+0.296+1.119+0.21=3.895kN
6、立杆施工活荷载计算
立杆一：NQ1k=la×lb×(nzj×Gkzj)/2=1.5×0.9×(2×2)/2=2.7kN 立杆二：NQ1k=la×lb×(nzj×Gkzj)/1=1.5×0.9×(2×2)/1=5.4kN 立杆三：NQ1k=la×lb×(nzj×Gkzj)/2=1.5×0.9×(2×2)/2=2.7kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力：
立杆一:N=1.3×NGk+1.5×NQ1k=1.3×2.746+1.5×2.7=7.62kN 立杆二:
单立杆N单=1.3×NGk+1.5×NQ1k=1.3×2.263+1.5×5.4=11.042kN 双立杆N双=1.3×NGk+1.5×NQ1k=1.3×2.862+1.5×5.4=11.82kN 立杆三:
单立杆N单=1.3×NGk+1.5×NQ1k=1.3×3.095+1.5×2.7=8.073kN 双立杆N双=1.3×NGk+1.5×NQ1k=1.3×3.895+1.5×2.7=9.113kN
七、立杆稳定性验算
立杆截面抵抗矩W(mm) 35260 立杆截面回转半径i(mm) 15.9 立杆抗压强度设计值[f](N/mm) 2205 立杆截面面积A(mm) 2506 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≤250 满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
稳定性系数计算 立杆 计算长度附加系数k 计算长度λ=li/i li=kiμh(m) φi值 1 1.155 3.119 196.132 0.188 2 1.191 3.216 202.245 0.177 3 1.191 3.216 202.245 0.177 2、立杆稳定性验算 组合风荷载作用
由上计算可知各排立杆轴向力N 立杆一:
N=1.3×NGk+1.5×NQ1k=1.3×2.746+1.5×2.7=7.62kN
Mwd=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.6×1.5×(0.05×0.6×0.248×1.5×3.62)=0.13kN·m
σ=γ0[N/(φA)+Mwd/w]=1×[7620.125/(0.188×506)+130170.24/5260]=104.851N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！ 立杆二:
单立杆N单=1.3×NGk+1.5×NQ1k=1.3×2.263+1.5×5.4=11.042kN
Mwd=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.6×1.5×(0.05×0.6×0.248×1.5×3.62)=0.13kN·m
σ=γ0[N/(φA)+Mwd/w]=1×[11041.792/(0.177×506)+130170.24/5260]=148.034N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
双立杆Ns=1.3×NGk+N单=1.3×2.862+11.042=14.762kN
Mwd=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.6×1.5×(0.05×0.6×0.203×1.5×3.62)=0.107kN·m
σ=γ0Ks[N/(φA)+Mwd/w]=1×0.6×[14761.958/(0.177×506)+106550.64/5260]=111.048N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！ 立杆三:
单立杆N单=1.3×NGk+1.5×NQ1k=1.3×3.095+1.5×2.7=8.073kN
Mwd=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.6×1.5×(0.05×0.6×0.248×1.5×3.62)=0.13kN·m
σ=γ0[N/(φA)+Mwd/w]=1×[8072.958/(0.177×506)+130170.24/5260]=114.885N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
双立杆Ns=1.3×NGk+N单=1.3×3.895+8.073=13.136kN
Mwd=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.6×1.5×(0.05×0.6×0.203×1.5×3.62)=0.107kN·m
σ=γ0Ks[N/(φA)+Mwd/w]=1×0.6×[13135.917/(0.177×506)+106550.64/5260]=100.155N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
3、立杆底部轴力标准值计算
立杆一：恒载标准值FG1=2.746kN，活载标准值FQ1=2.7kN 立杆二：恒载标准值FG2=5.125kN，活载标准值FQ2=5.4kN 立杆三：恒载标准值FG3=6.989kN，活载标准值FQ3=2.7kN
八、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3 连墙件计算长度l0(mm) 600 向力N0(kN) 连墙件截面类型 钢管 连墙件型号 Φ48.3×3.6
连墙件截面面积Ac(mm) 2506 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/mm) 2205 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=1.5×ωk×2×h×2×la=1.5×0.331×2×1.8×2×1.5=5.362kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.5得，φ=0.896
(Nlw+N0)/(φAc)=(5.362+3)×103/(0.896×506)=18.444N/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=5.362+3=8.362kN≤0.85×12=10.2kN 满足要求！
九、立杆地基承载力验算
地基土类型 碎石土 地基承载力特征值fg(kPa) 300 地基承载力调整系数mf 0.4 垫板底面积A(m) 20.25 立柱底垫板的底面平均压力p＝N/(mfA)＝14.762/(0.4×0.25)＝147.62kPa≤γufg＝1.254×300 =376.2kPa
满足要求！
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