脚手架的计算

脚手架的计算：

脚手架一次搭设五层，共计八步架。架体内排立杆离结构边距离为300mm，挑架立杆纵距L=1.5m，横向间距B=1.0m，步高h=1.8m。已知厦门地区基本风压为0.75KN/m2。脚手板（竹笆脚手板）沿每步满铺。

1、 脚手架外立杆荷载

⑴施工荷载（按q1=300kg/m2两层同时作业计算）

G1=（B/2）×L×q1×2=0.5×1.5×3000×2=4500N

⑵基本构架杆配件自重（钢管理论重力为38.4N/m，扣件重力按10N/个计）

G2=（1.8+1.5×4+0.5）×8×38.4+2×8×10=2709.76N

⑶剪刀撑配件自重

G3=（1.52+1.82）1/2×8×38.4+4×10=759.79N

⑷脚手板自重

G4=1.5×0.5×250×8=1500N

⑸安全网自重

G5=1.5×1.8×2×8=43.2N

⑹施工层踢脚板自重（二个施工层）

G6=1.5×0.18×2×350=189N

由以上得脚手架外立杆荷载为：

G外=1.2（G2+G3+G4+G5+G6）+1.4G1

=1.2（2709.76+759.79+1500+43.2+189）+1.4×4500=12542.1N

2、脚手架内立杆荷载

⑴基本构架杆配件自重

g1=(1.8+1.5×2+0.5) ×8×38.4+3×8×10=1868.16N

⑵脚手板自重（沿每步满铺）

g2=1.5×0.5×250×8+1.5×0.3×250×8=2400N

⑶施工荷载（两层同时作业）

g3=1.5×0.5×3000×2=4500N

由以上得脚手架内立杆荷载为：

g内=1.2（g1+g2）+1.4g3=11421.79N

3、连墙点的计算

厦门地面粗糙程度为A类 风荷载计算式：Wk=0.7μsμzW0

式中W0=0.75，风压高度变化系数按建筑高度90m取值，查表μz=2.34

脚手架的风载体型系数按μs=1.3φ

φ=挡风面积/迎风面积=（1.5×3+1.8）×0.05/（1.5×1.8）=0.117

则 μs=1.3×0.117=0.152 故 Wk=0.7×0.152×2.34×0.75=0.187

连墙杆长度按600mm选取， λ=L/i=600/15.78=38 查表得φ=0.906

扣件抗滑荷载取8.5KN ， 由上

NI=Nw+NS Nw=1.4SwφWK 其中NS取值不小于3KN

所以：NI-3=1.4SwφWK

则 Sw= （NI-3）/（1.4φWK）=（8.5-3）/1.4×0.906×0.187=23.2m2

连墙点布置为：竖向间距H1=2h=3.6m，水平间距L1=3L=4.5m（即2步3跨）

4、脚手架整体稳定性计算

按式 N/ΦA+MW/W

取N=12542.1N 因λ=l0/i=μh/ i=1.5×1800/15.8=171

查表得Φ=0.243

MW=1.4qwkh2/10=0.14 WkLah2=0.14×0.187×1.5×1.82=0.127KN.m

W=5080mm3 取k=0.755 f=215N/mm2

代入上式，有

12542.1/0.243×489+127000/5080=130.6N/mm2

外脚手架设计计算及施工方案

外脚手架设计计算及施工方案

一、 工程概况

本工程总建筑面积20520m2，为地下一层、地上十八层的框剪结构。本工程首层4.5m，标准层高为3.6m，建筑总高度72.9m。

高层为框剪结构，多层为框架结构，高层抗震等级为二级，多层抗震等级为三级，抗震设防烈度为7度。

基础：高层为人工挖孔灌注桩基础，多层为独立柱基。

桩基砼强度等级：灌注桩为C30，灌注桩护壁为C30；

基础砼强度等级：垫层C15，地下室为C40、S8，柱基为C25；

上部结构砼强度等级：

多层： 基础顶面至屋面梁、板、柱均为C30，构造柱、过梁为C20; 高层：27.30m以下剪力墙、柱为C40，梁板为C35；27.30m~48.90m剪力墙、柱、梁板为C35，48.90m以上剪力墙、柱梁板为C30。

砖砌体：外墙及楼梯间、电梯间、设备用房等采用240mm（180mm）厚非承重粘土空心砖，±0.00以下用M5水泥砂浆 ，其余为M5混合砂浆砌筑，办公室及走道隔墙为GRC轻质隔墙。

楼地面：办公室为地砖地面，门厅为花岗岩地面。

墙 面：外墙为外墙涂料、玻璃幕墙、花岗岩幕墙、铝板幕墙、内墙卫生间为瓷砖饰面，门厅、大厅、走道为花岗岩饰面，其余乳白色内墙涂料。

屋 面：为SBS防水卷材保温隔热上人屋面。

顶 棚：轻钢龙骨板吊顶、内墙乳胶漆。

二、外架计算

外架采用双排扣件式钢管脚手架，根据施工要求搭设高度为27m，外侧立面采用密目式绿色安全网封闭，架体里外立杆间距1.05m,立杆纵距1.2m,横杆步距1.8m，连墙件2步3跨设置，脚手板为竹木脚手板，作业层为一层.

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001规定进行计算。

1、荷载计算

①恒载计算

查表知：每米立杆承受的结构自重标准值为0.1248kN/m

脚手板自重标准值为0.35kN/m2

栏杆、木脚手板挡板为0.14kN/m

则 NK=Nδ1k + Nδ2K

=75×（0.1248 + 0.14/2）+ 1.2×0.35×1.05/2

=14.85KN

② 活载计算

施工均布活荷载标准值为3KN/M2

施工活载：则QK=1.2×1.05×3=3.78KN

风载:WK=0.7μZ μs Wo

其中：μZ=0.8 μs=1.0ψ

Wo=0.35KN/m2

Ψ=1.2AN/Aw=1.2×1.5×1.8/1.5×1.8=1.2

则 ：WK=0.7×0.8×0.96×0.35

=0.188KN/m2

2、立杆计算

立杆的稳定性按组合风荷载验算

N/ψA + M/W ≤f

其中 N=1.2(Nδ1k+Nδ2k)+0.85×1.4NQ

=1.2×14.85 + 0.85×1.4×3.78/2

=20.07KN

lo=kμh=1.155×1.2×1.8=2.49

长细比λ=lo/2=2.49/0.0158=158

查表得φ= 0.281其中A立杆截面面积为4.89cm2

W截面模量为5.08cm3

MW =0.85×1.4MWK

=0.85×1.4WKloh2/10

=0.85×1.4×0.188×1.2×1.82/10 =0.09kNm

则：N/A+MW/W=20.07×103/0.281×489+0.09×103/5.08

=164N/mm2

搭设高度HS计算

HS=ψAf-{1.2Nσ2K+0.85×1.4(∑NQK+MWKψA/W)}/1.2gk

=0.281×489×0.205-{1.2×0.22+2.25+0.09×1.186×489/5.08}/1.2×0.1248

=25.51/1.2×0.1288=170 m

则脚手架搭设高度限值[H]=HS/(1+0.001HS)=170/(1=0.001×170) =145m

所以脚手架满足稳定性要求

3、纵向水平杆，横向水平杆计算

① 强度验算

M纵=1.2MσK+1.4∑MQK

=1.2×0.08×0.35×1.05÷2×1.22+1.4×3×1.05÷2×1.22×0.08=0.422KN/m

M横=ql2/8=(0.35×1.2×1.2+3×1.2×1.4)1.052/8=0.764Knm

MMAX/W=0.764×103/5.08=150N/mm2

② 挠度验算：

V纵=0.677ql4/100EI

=0.677(1.2×0.35×1.05÷2+1.4×3×1.05/2)×1.24×103/100×2.06×105 ×12.19=1.3mm

V横=qal3(-1+4a2/l2+3a3/l3)24EI

=6.93×0.03×1.053 ×(-1+4×0.32÷1.052+3×0.33÷1.053)/24×2.06×105×12.19=2mm

则Vmax=2mm<[V]=10mm 满足挠度要求

a).纵、横向水平杆与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力验算

R横=ql(1+a/l)2/2

=(1.2×0.35×1.2+1.4×3×1.2)×1.05×(1+0.3/1.05)2/2

=3.4KN

R纵=0.6ql

=0.6(1.2×0.35×1.05/2+1.4×3×1.05/2)×1.2

=1.8KN

R=3.4KN<8.00KN

满足扣件抗滑承载力要求

故可按设计要求搭设外架。

六、安全操作注意事项

1、 搭设或拆除脚手架必须根据专项施工方案，操作人员必须经专业训练，考核合格后发给操作证，持证上岗操作。

2、 竹脚手架的立杆、顶撑、大横杆、剪刀撑、支杆等有效部分的小头直径不得小于7．5厘米，小横杆直径不得小于9厘米。达不到要求的，立杆间距应缩小。青嫩、裂纹、白麻、虫蛀的竹杆不得使用。

3、 木脚手板应用厚度不小于5厘米的杉木或松木板，宽度以20－30厘米为宜，凡是腐朽。扭曲、斜纹、破裂和大横透节的不得使用。板的两端8厘米处应用镀锌铁丝箍绕2－3圈或用铁皮钉牢。

4、 竹片脚手板的板厚不得小于5厘米，螺栓孔不得大于1厘米。螺栓必须打紧。竹编脚手板必须牢固密实，四周必须用16＃铁丝绑扎。

5、 脚手架的绑扎材料应采用8'镀锌铁丝或塑料蔑，其抗拉强度应达到规范要求。