1、落地腳手架計算實例（一）1.腳手架參數一、 雙排腳手架搭設高度為 46.0 米，20.00米以下采用雙管立桿，20.00米以上采用單管立桿；采用的鋼管類型為 483.5；搭設尺寸為：立桿的縱距為 1.50米，立桿的橫距為1.20米，大小橫桿的步距為1.50 米；內排架距離墻長度為0.30米；腳手架沿墻縱向長度為 290 米；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數為 2 根；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 3.00 米，水平間距4.50 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:4.500 kN/m2

2、；腳手架用途:結構腳手架；同時施工層數:1 層；3.風荷載參數本工程地處北京市，基本風壓為0.45 kN/m2；風荷載高度變化系數z為0.84，風荷載體型系數s為0.65；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):0.1394；腳手板自重標準值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標準值(kN/m2):0.110；安全設施與安全網(kN/m2):0.010；腳手板鋪設層數:1；腳手板類別:沖壓鋼腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、沖壓鋼腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標準值(kN/m2):0.038；5.地基參數地基土類型:素填土；地基承載力標準值(kN/

3、m2):135.00；立桿基礎底面面積(m2):0.30；地面廣截力調整系數:0.40。二、小橫桿的計算:小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿的自重標準值: P1= 0.038 kN/m ；腳手板的荷載標準值: P2= 0.3001.500/3=0.150 kN/m ；活荷載標準值: Q=4.5001.500/3=2.250 kN/m；荷載的計算值: q=1.20.038+1.20.150+1.42.250 = 3.376 kN/m； 小橫桿計算簡圖2.強度計算最大彎矩考慮為簡支

4、梁均布荷載作用下的彎矩，計算公式如下: 最大彎矩 Mqmax =3.3761.2002/8 = 0.608 kN.m；最大應力計算值 = Mqmax/W =119.625 N/mm2；小橫桿的最大應力計算值 =119.625 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強度設計值 f=205.0 N/mm2，滿足要求！3.撓度計算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標準值q=0.038+0.150+2.250 = 2.438 kN/m ； 最大撓度 V = 5.02.4381200.04/(3842.060105121900.0)=2.622 mm；小橫桿的最大撓度 2.622 mm 小于小橫桿的

5、最大容許撓度 1200.0 / 150=8.000 與10 mm，滿足要求！三、大橫桿的計算:大橫桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計算小橫桿的自重標準值: P1= 0.0381.200=0.046 kN；腳手板的荷載標準值: P2= 0.3001.2001.500/3=0.180 kN；活荷載標準值: Q= 4.5001.2001.500/3=2.700 kN；荷載的設計值: P=(1.20.046+1.20.180+1.42.700)/2=2.026 kN； 大橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的彎矩

6、和。 均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.080.0381.5001.5002=0.010 kN.m；集中荷載最大彎矩計算公式如下:集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.2672.0261.500= 0.811 kN.m；M = M1max + M2max = 0.010+0.811=0.822 kN.m最大應力計算值 = 0.822106/5080.0=161.740 N/mm2；大橫桿的最大應力計算值 = 161.740 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強度設計值 f=205.0 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和,

7、單位:mm均布荷載最大撓度計算公式如下:大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度： Vmax= 0.6770.0381500.04 /(1002.060105121900.0) = 0.052 mm；集中荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載 P=（0.046+0.180+2.700）/2=1.463kNV= 1.8831.4631500.03/ ( 100 2.060105121900.0) = 3.703 mm；最大撓度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+3.703=3.755 mm；大橫桿的最大撓度 3.755 mm 小于大橫桿的最大容

8、許撓度 1500.0 / 150=10.0與10 mm，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): R Rc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；小橫桿的自重標準值: P1 = 0.0381.2002/2=0.046 kN；大橫桿的自重標準值: P2 = 0.0381.500=0.058 kN；腳手板的自重標準值: P

9、3 = 0.3001.2001.500/2=0.270 kN；活荷載標準值: Q = 4.5001.2001.500 /2 = 4.050 kN；荷載的設計值: R=1.2(0.058+0.270)+1.44.050=6.063 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0.1394 NG1 = 0.1394+(1.202/2+1.502)0.038/1.50(46.00-20.00) = 6.420； NGL1 = 0.1394+0

10、.038+(1.202/2+1.502)0.038/1.5020.00 = 5.860；(2)腳手板的自重標準值(kN/m2)；采用沖壓鋼腳手板，標準值為0.30 NG2= 0.30011.500(1.200+0.3)/2 = 0.337 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標準值為0.11 NG3 = 0.11011.500/2 = 0.083 kN；(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0101.50046.000 = 0.690 kN；經計算得到，靜荷載標準值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 =

11、7.530 kN； NGL =NGL1+NG1+NG2+NG3+NG4 = 13.390 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 NQ= 4.5001.2001.5001/2 = 4.050 kN；風荷載標準值按照以下公式計算其中 Wo - 基本風壓(kN/m2)，按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用： Wo = 0.450 kN/m2； Uz - 風荷載高度變化系數，按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用： Uz= 0.840 ； Us - 風荷載體型系數：取值為0.645

12、；經計算得到，風荷載標準值 Wk = 0.7 0.4500.8400.645 = 0.171 kN/m2；不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 Ns = 1.2NGL+1.4NQ= 1.213.390+ 1.44.050= 21.738 kN； Nd = 1.2NG+1.4NQ= 1.27.530+ 1.44.050= 14.706 kN；考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 Ns = 1.2 NGL+0.851.4NQ = 1.213.390+ 0.851.44.050= 20.887 kN； Nd = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.27.530+ 0.851.44.05

13、0= 13.855 kN；風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.1711.500 1.5002/10 = 0.069 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。不組合風荷載時，立桿的穩定性計算公式為：立桿的軸向壓力設計值：N =14.706 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： = 1.530 ；計算長度 ,由公式 lo

14、= kh 確定 ：l0 = 2.651 m；長細比 Lo/i = 168.000 ；軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的計算結果查表得到 ：= 0.251 ；立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；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 =205.000 N/mm2； = 14706.000/(0.251489.000)=119.814 N/mm2；立桿穩定性計算 = 119.814 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205.000 N/mm2，滿足要求！考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式立桿的軸心壓力設計值：N =13.

15、855 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： = 1.530 ；計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 2.651 m；長細比: L0/i = 168.000 ；軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.251立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；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 =205.000 N/mm2； = 13855.404/(0.251489.000)+68

16、544.134/5080.000 = 126.378 N/mm2；立桿穩定性計算 = 126.378 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205.000 N/mm2，滿足要求！2. 20.00米以下立桿穩定性計算。不組合風荷載時，雙立桿的穩定性計算公式為：立桿的軸向壓力設計值：N =10.869 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： = 1.530 ；計算長度 ,由公式 lo = kh 確定 ：l0 = 2.651 m；長細比 Lo/i = 168.000

17、 ；軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的計算結果查表得到 ：= 0.251 ；立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；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 =205.000 N/mm2； = 14706.000/(0.251489.000)=119.814 N/mm2；立桿穩定性計算 = 119.814 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205.000 N/mm2，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 =10.444 kN；計算立桿的截面回轉半徑：i = 1.58 cm；計算長度附加系數

18、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： = 1.530 ；計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 2.651 m；長細比: L0/i = 168.000 ；軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.251立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；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 =205.000 N/mm2； = 13855.404/(0.251489.000)+68544.134/5080.000 = 126.378 N/mm2；立桿穩定性計

19、算 = 126.378 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205.000 N/mm2，滿足要求！七、最大搭設高度的計算:按規范5.3.6條不考慮風荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設高度按照下式計算：構配件自重標準值產生的軸向力 NG2K(kN)計算公式為：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.110 kN；活荷載標準值 ：NQ = 4.050 kN；每米立桿承受的結構自重標準值：Gk = 0.139 kN/m；Hs =0.2514.89010-4205.000103-(1.21.110+1.44.050)/(1.20.139)=108.557 m；按

20、規范5.3.7條腳手架搭設高度 Hs等于或大于26米，按照下式調整且不超過50米：H = 108.557 /(1+0.001108.557)=97.927 m；H= 97.927 和 50 比較取較小值。得到，腳手架搭設高度限值 H =50.000 m，滿足要求！按規范5.3.6條考慮風荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設高度按照下式計算：構配件自重標準值產生的軸向力 NG2K(kN)計算公式為：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.110 kN；活荷載標準值 ：NQ = 4.050 kN；每米立桿承受的結構自重標準值：Gk = 0.139 kN/m；計算立桿段由風

21、荷載標準值產生的彎矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.069 /(1.4 0.85) = 0.058 kN.m；Hs =( 0.2514.89010-4205.00010-3-(1.21.110+0.851.4(4.050+0.2514.8900.058/5.080)/(1.20.139)=103.742 m；按規范5.3.7條腳手架搭設高度 Hs等于或大于26米，按照下式調整且不超過50米：H = 103.742 /(1+0.001103.742)=93.991 m；H= 93.991 和 50 比較取較小值。經計算得到，腳手架搭設高度限值 H =50.000 m，滿足要求！八、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 + N0風荷載標準值 Wk = 0.171 kN/m2；每個連墻