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1、外脚手架计算书一、基本数据：自室外地坪算起，搭设高度20m,采用扣件式钢管脚手架，按以往经验,立杆采用单立杆，内立杆与外墙间距0.30mo脚手架主要尺寸:立杆纵距L=L5m,立杆横距Ib=L2m,步距h=1.8m,（共11步，h=0.2+ll1.8=20m）o地基土分层夯实后，上浇ClO混凝土厚100mm。地面粗糙度类别为C类，基本风压W0=0.40KNm2（宁波市10年一遇基本风压0.30KNm2,50年一遇基本风压0.50KNm2,考虑到脚手架的临时性，取基本风压为0.40KNm2）o本工程为框架结构，采用全封闭密目式安全立双排脚手架进行结构阶段和装修阶段施工，施工作业层为1层，脚手架采用
2、中48X3.5钢管搭设，满铺竹芭片脚手板，满设扶手及挡脚杆，连墙件采用同类钢管作钢性连结，按2步3跨布置（连墙件覆盖面积3.60X4.50=16.2m2）二、计算数据：48X3.5钢管：自重q=38.4重M,直角扣件q=13.2N/个,对接扣件q2=18.4N/个，旋转扣件q3=14.6N/个。截面积A=4.89ci112,惯性矩1=12.19cm4,截面模量W=5.08cm3,回转半径i=l.58cm。围参数：采用2300目/100cm2,自重0.005KNm2,每目孔隙面积A0=LBmnL钢管强度设计值：f=205N/mm2,弹性模量；E=2.06IO5N/三2o竹笆片自重Q0.15KN1
3、12施工荷载：2KNi112（结构阶段），2KNm2（装修阶段）。三、20In高脚手架各项指标验算：计算说明：本计算书严格遵循国家规范与相关参考资料作较为全面计算，外脚手架按宁波市常规搭设方式，大横杆在小横杆上，（即南方做法），小横杆作为脚手架层面内主要承载力构件，在结构施工阶段，按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001（2002年版）施工荷载应取3KNm2计算，经计算小横杆抗弯强度不能满足要求，但该问题带有普遍性，据宁波市大量脚手架实践证明，未见小横杆自身承载力有大的问题，但为规范计算起见，规定本脚手架在结构施工阶段仅作为围护及人员通道之用，不堆载、不作为施工操作平台，而
4、在装饰装修阶段方可作为正式外脚手架进行各项施工操作，故以下计算过程中施工荷载，在结构施工阶段和装饰装修阶段均取2KNi112作为计算依据。1 .纵向水平杆抗弯强度及变形计算(按三跨连续梁计算)：设4根纵向水平杆，间距1200/3=400mm(钢管自重忽略不计)。1)抗弯强度验算：竹芭片自重标准值：qlk=0.150.4=0.06KNm竹芭片自重设计值：q1=l.2Xqlk=L2X0.06=0.072KN/m施工荷载标准值：q2k=20.4=0.8KN/m施工荷载设计值：q2=1.4q2k=1.40.8=1.12KN/mMmaX=0.IqiL、O.117口2。(按最不利组合考虑)=0.l0.07
5、2l.52+0.117X1.121.52=0.311KN.mO=NfmaxW=(0.311IO6)/(5.08103)=61.2N/mm2205N/mm2=f满足要求。2)挠度验算：V=IaVlOOEIX(0.677qlk+0.99q2k)=15007(100X2.06IO512.1910,)X(0.677X0.06+0.99X0.8)=1.68mm10mm=la150及IOmm满足要求。2 .横向水平杆抗弯强度及变形计算(钢管自重忽略不计)：Ib=L20m,s=0.4m,a.i=0.3m.由纵向水平杆传给横向水平杆集中力标准值：FK=LlqlkL+12q2kla=1.l0.06l.5+1.2
6、0.8l.5=0.099+1.44=1.539KN由纵向水平杆传给横向水平杆集中力设计值：F=l.lqla+l.2q2la=1.l0.0721.51.2l.12X1.5=0.119+2.016=2.135KN1)抗弯强度验算：考虑最不利组合，求MmaX时不计悬挑荷载，有：Mmax=Flb3=2.135X1.20/3=0.854KN.mMmaxW=(0.854IO6)/(5.08IO3)=168N/mm2205N/mm2=f满足要求。2)挠度验算：同样考虑最不利组合，求VnIaX时不计悬挑荷载，有：查建筑结构静力计算手册(146页)Vmax=(5n)-4n2-l)384nIFlb3(n=3)=0
7、.03549/ElXFKIb3=0.03549/0610X12.1910,)X1.5391031202*=3.76mm8mm=lb150及10mm。3 .扣件抗滑承载力计算：图(二)中B支座反力RB即为主扣件受力值：B支座反力RB=RBI+Rb2+Rb3外伸端集中力设计值W:F=LlqJla+1.2q2,la=1.l1.20.150.151.5+1.21.420.151.5=0.801KNRu=F=2.135KNR,=F=2.135KNR113=Fz（l+a1lb）=0.801（l0.3/1.2）=1.001KNRb-RnRj2Rn3=2.135+2.135+1.001=5.271KNRb=5
8、.271KN8KN=Rc单扣件抗滑可以满足要求。注：考虑到扣件质量可能存在局部缺陷，扣件抗滑承载力设计值乘以折算系数0.8后采用，贝J:Rb=5.271KN0.8Rc=0.8X8=6.4KN=Rc单扣件抗滑仍能满足要求。现将4根纵向水平杆中的里、外边缘二根直接用扣件固定在立杆之上，则RBl显然为0,从而：Rb=RlH+Ru2+Rj3=0+2.135+1.001=3.136KNRb=3.136KN6.4KN=Rc采用单扣件抗滑仍满足要求，且有很大富余，更为安全，本工程外脚手架搭设即采用此种方法。4 .立杆的稳定性计算（采用单立杆）：1）验算长细比：=Khi（取K=D,按Ib=L30m查规范，=1
9、.55=ll.55180l.58=177210=入满足要求。2）求稳定折减系数:此时应取K=I.155入=KHhi=L155X1.55X180/1.58=204查规范，=0.1743）计算风荷载设计值对底部立杆段产生的弯矩Mw：作用于立杆底部风荷载标准值：w=0.7zsW0大城市市区，地面粗糙度为C类，查建筑结构荷载规范，U2=0.74,查建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算刘群主编（计算依据7）,得密目式安全立挡风系数0=0.841。查规范，得敞开式脚手架挡风系数2=0.089从而密目式安全立全封闭综合挡风系数:=1+2-12l.2=0.8410.089-0.841X0.089/1.2=0.8
10、68按全封闭脚手架、背靠建筑物状况为框架，有：风荷载体型系数s=L3=1.3X0.868=Ll28W=O.7zWSWo=0.70.741.1280.4=0.234KNm2风荷载设计值对立杆段产生的弯矩：M=0.85L4wkLh210=0.851.40.2341.51.8710=0.135KN.m4)脚手架各项荷载计算：本脚手架高度21.8m25m,可不考虑架高安全系数，计算高度不必调整，取计算高度Hs=21.8m脚手架自重标准产生的轴向力：Ngik=Hs-g=21.8X0.1248=2.721KN(查规范g=0.1248KNm)构配件自重标准值产生的轴向力：满铺脚手板(n=12步)：Na=0.
11、5(lba1)laQpn(竹笆片自重Q0.15/d)=0.5(1.2+0.3)1.50.1512=2.025KN栏杆及挡脚杆(每步中48X3.5钢管2根+扣件)：Nb=(q21a+2ql)n21an6.5q2=(38.4103X21.5+213.2103)X12+21.5126.5X18.4X103=1.801KN(钢管自重qKNm,直角扣件重对接扣件重q?)安全：Nc=0.005Xlahs=0.005X1.5X21.8=0.164KN(安全自重0.005KNm2)Ng2k=Na+Nb+Nc=2.025+1.801+0.164=3.990KN施工荷载标准值产生的轴向力总和(1层作业层)：N0K
12、=O.5(lb+a)laQ=0.5(1.20+0.3)X1.5X2=2.25KN5)立杆段轴向力设计值N：组合风荷载时：N=1.2(NGlK+Ng2k)+0.85l.4Nqk=1.2(2.721+3.990)+0.85X1.4X2.25=10.73KN不组合风荷载时：N=l.2(NGlK+Ng2k)+1.4Nqk=1.2(2.721+3.990)+1.42.25=11.20KN6)稳定性验算：组合风荷载时：NA+MW=10.73X107(0.174489)+0.1351065.08XlO3=153Nmm2205Nmm2=f满足要求。不组合风荷载时：NA=ll.20X107(0.174X489)
13、=132Nmm2205Nmm2=f满足要求。结论：采用单立杆时，组合风荷载或不组合风荷载脚手架稳定性均能满足使用要求。5 .连墙件验算：此时应验算脚手架最高处（21.8m）连墙件。1）求查资料4得风压高度变化系数Uz=0.869经以上计算取风荷载体型系数Us=L128脚手架顶端风荷载标准值：w=0.7zsW0=0.70.869X1.128X0.4=0.274KN/M22）求连墙件轴向力设计值Nc：单个连墙件抗风面积：Aw=2h31a=21.831.5=16.2M2连墙件约束平面外变形所产生的轴向力：No=5KN（双排脚手架时）连墙件轴向力设计值：Ni=Ncw+N0=L4wAw+N0=1.4X0
14、.274X16.2+5=11.21KN3）扣件连结抗滑移验算：采用双扣件Rc=2XRc=2X0.8X8=12.8KNN1=IL21KN12.8KN=Rj采用双扣件可以满足使用要求（连墙件钢管加长后与脚手架内立杆扣接，另一端与主体予埋钢管扣接处正常扣接外，再内外各增加一个抗滑扣件）。4）连墙件稳定承载力验算：设连墙件长度L尸300+1200=150Omm（脚手架内立杆与墙面间距+lb）,长细比=l1i=150l.58=95=150（查计算依据4）由规范（计算依据1）得=0.626稳定计算：NyA=11.21107（0.626X489）=36.6Nmm2205Nmm2=f可见连墙件稳定承载能力足够。6、立杆地基承载力验算：以立杆底脚最大受力12.20KN（取自不组合风荷载时）作为计算依据。Pfkc.fgkkt.现脚手架底脚处地坪已作硬化处理，可取kc=1.0,地基土承载力标准值fjtk80KNm2o立杆底脚处设厚4050,宽300通长木垫板，每个立杆底脚处垫板有效面积按A=O.5X0.3=0.150m2oP=N/A=11.20/0.150=74.7KNm280KNm2=l.080KNm2=kc.fgk安全生产十项注意事项:一、
