高大腳手架計算書（已通過專家論證）腳手架計算書1、腳手架相關力學計算條件考慮到屋頂局部高處因此均按80m計算）、立桿橫距Lb=1.05m、立桿縱距L=1.20m,大橫桿步距h=1.2m，橫向水平桿靠墻一側外伸長度5cm42300mm高直徑500mm鋼管為φ48×3.2，基本風壓W0＝0.35KN/m2立桿截面面積A=489mm2（由于使用舊鋼管，考慮到磨損，鋼管壁厚按3.2mm計算，則截面面A=458mm2）,鋼管回轉半徑i=1.58cm,截面模量W=5.08cm3,鋼材抗壓強度設計值f＝205N/mm2，腳手架鋼管重量為0.0384KN/m，扣件自重為0.014KN/個，木腳手板的自重0.35KN/m2，密目網（密度為2300目/100cm2）的自重0.005KN/m2，擋腳板、欄桿的自重0.14KN/m。2、縱向水平桿計算：腳手架屬于雙排扣件式鋼管腳手架，施工荷載由縱向水平桿傳至立桿，只對縱向水平桿進行計算，按三跨連續梁計算，計算簡圖如下抗彎強度按下式計算σ＝≤fM＝0.175F?LF—)q―作用于橫向水平桿的線荷載設計值；q=(1.2Qp+1.4QK)?S1Qp―腳手板自重KN/m2；QK―施工均布荷載標準值（裝修施工時為2KN/M2）取QK=3KN/M2；f―Q2355.1.6S1―施工層橫向水平桿間距，取S1=1200mm；1.4―可變荷載的荷載分項系數；a1―橫向水平桿外伸長度,取a1＝300mm－柱距，取=1050mm－排距，取=1200mmW－截面模量，按規范附錄BBσ＝＝＝＜f=,滿足要求撓度驗算=(與10mm)式中 由橫向水平桿傳給縱向水平桿的集中力標準值，=4.16mm＜=1200/150=3、扣件的抗滑移承載力計算R≤Rc式中R－縱向、橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值，Rc－扣件抗滑承載力設計值，按規范表5.1.7取Rc=8.0KN根據公式R=1.2NG2k+1.4NQk式中NG2k7－5NG2k=1.372KNNQk—施工荷載標準值產生的軸向力,內外立桿按一縱距（跨）內施工荷載的1/2取值查《建筑施工計算手冊》表7－6得NQk=5.04KN/2=2.52KN則R=1.2NG2k+1.4NQk=1.2×1.372+1.4×2.52=5.174KN＜Rc=8KN,滿足要求。4、腳手架搭設高度計算已知：立桿縱距La=1.20米,立桿橫距Lb=1.05米,縱向水平桿步距h=1.8米,連墻桿按兩步三跨布置,計算外伸長度a1=0.3米,鋼管外徑與壁厚:φ48×3.2mm（取壁厚3.2mm,截面面積A=458mm2）,本地區的基本風壓為0.35KN/㎡組合風荷載時Hs=式中HS－按穩定計算的搭設高度；gK－每米立桿承受的結構自重標準值AA-1gK=0.1291KN/m－軸心受壓構件的穩定系數，應根據長細比由規范附錄C表C取值，=,－立桿計算長度，；A－立桿截面面積，按規范附錄BB（3.2mm），取A=4.58cm2－鋼材的抗壓強度設計值，=205N/mm2NG2K－構配件自重標準值產生的軸向力,-施工荷載標準值產生的軸向力總和；MWK－風荷載標準值產生的彎矩，MWK=其中-風荷載標準值，－截面模量，按規范附錄BBW=5.08cm3、驗算長細比－考慮腳手架整體穩定因素的單桿計算長度系數，按規范表5.3.3取=1.55-立桿步距,取=1800mm－截面回轉半徑，按規范附錄B表B采用，取 =1.58cm［］-容許長細比，查規范表5.1.9得［則 ==＜［］=210,滿足要求由（1）知λ=176.58查規范表附錄CC=0.23、求構配件自重標準值產生的軸向力NG2k及施工荷載標準值產生的軸向力∑NQk7-57-6NG2k=2.713KN,∑NQk=7.92MWK=、先求風荷載標準值wk式中:風壓高度變化系數,查現行國家標準《建筑結構荷載規范》取=0.54腳手架風荷載體形系數,查規范表4.2.4中的規定，取=1.3φ，查規范附錄A表A-3,得φ=0.105,則=1.3φ=1.3×0.105=0.137基本風壓查現行國家標準《建筑結構荷載規范》取=0.35KN/m24.4.2、 =0.7×0.54×0.137×0.35=0.018KN/m24.4.3、MWK==、求腳手架的搭設高度根據公式Hs=Hs==56.8m、求單管腳手架的搭設高度限值：,但根據規范5.3.7條規定腳手架搭設高度等于或大于26m時，可按上式調整且不得超過50m,因此須采取措施：32#樓腳手架上部36m采用單管立桿，折合步數n1=36÷1.8=20步，實際高度20×1.8=36m,下部雙管立桿的高度為45m，折合步數n2=45÷1.8=25步。實際高度25×1.8=45m,架體實際搭設高度（25步＋20步）×1.8=81m；34#樓腳手架上部32.4m采用單管立桿，折合步數n1=32.4÷1.8=18步，實際高度18×1.8=32.4m,下部雙管立桿的高度為45m，折合步數n2=45÷1.8=25步。實際高度25×1.8=45m,架體實際搭設高度（25步＋18步）×1.8=77.4m。5、腳手架穩定性驗算：立桿穩定性公式（組合風荷載時）式中N－立桿段的軸向力設計值；－軸心受壓構件的穩定系數，根據長細比由規范附錄C表C取值，=,－計算長度，；－截面回轉半徑，按規范附錄B表B采用，取 =1.58cmA－立桿截面面積，按規范附錄B表B采(壁厚按3.2mm計算取A=4.58cm2－鋼材的抗壓強度設計值，=205N/mm2Mw－立桿段由風荷載設計值產生的彎矩；5.1、求立桿段的軸向力設計值：查規范附錄A表A-1知每米立桿承受的結構自重標準值gk=0.1291KN/m5.1.1、因底部立桿軸力最大，故先驗算雙管部分(已知腳手架高度80.4m,45m以下為雙立桿，共25步，腳手架鋼管重量為0.0384KN/m，扣件自重為0.014KN/個，)。確定主、副立桿荷載分配5.1.1.1副立桿應承擔部分腳手架結構自重和部分上部傳下的荷載。5.1.1.2：根據試驗結果表明：主立桿可承擔上部傳下荷載的65%，副立桿分擔35%左右。N，G1K=（NG1K+45×0.0384+24×0.014）×0.65=(80.4×0.1291×2+1.88+0.34)×0.65=14.94KN5.1.1.3：NG2K=（Lb+a1）LaΣQp1+La∑Qp2+La[H]Qp3式中：NG2K－構配件自重標準值產生的軸向力；木質腳手板自重標準值(滿鋪四層):∑Qp1=4×0.35KN/=1.4Qp3=0.005kN/㎡欄桿、擋腳板自重標準值:∑Qp2=0.14KN/m×2=0.28KN/mNG2K=（1.20+0.3）×1.2×4×0.35+1.2×0.14×2+1.2×80.4×0.005=3.34KN5.1.1.4：∑NQk=(Lb+a1)L式中-施工荷載標準值產生的軸向力總和，內外立桿按一縱距（跨）內施工荷載總和取值施工均布荷載標準值(按兩層操作層):∑QK=2×2.0KN/㎡=4.0KN/㎡代入數值：∑NQK=(1.20+0.3)×1.2×4=7.2KN則主立桿軸向力設計值為：(組合風荷載時)N=1.2(N，G1K+NG2K)+0.85×1.4=1.2×(14.94+3.34)+0.85×1.4×7.2=30.504KN、計算值：根據長細比由規范附錄C表C==,式中長度附加系數取1.00－考慮腳手架整體穩定因素的單桿計算長度系數，按規范表5.3.3取=1.55-立桿步距查規范表附錄CC=0.23、計算風荷載設計值產生的立桿段彎矩根據規范Mw=0.85×1.4Mwk=式中Mw—風荷載標準值產生的彎矩；－風荷載標準值；—立桿縱距；其值計算根據公式：=0.7μz×μs×WO式中μz－風壓高變化系數,地面粗糙為C7.2.1,取μs－4.2.4的規定，取μs=，查規范附錄AA-3,φ=0.105,=1.3φ=1.3×0.105=0.137WO－基本風壓,查《建筑結構荷載規范》附表D.4,取WO=0.45KN/m2=0.7×0.54×0.137×0.35=0.018KN/m2則Mw=0.85×1.4×0.018×1.2×1.82/10=0.0083KN/ｍ代入公式：證明主立桿不穩定，需要進行卸荷處理。6、45米以上腳手架立桿(單立桿)穩定性驗算：雙管立桿變截面處主立桿上部單根立桿的穩定性，最不利荷載在45m處，最不利為內立桿，要多負擔小橫桿向里挑出0.3m寬的腳手板及其上部活載。φ2300/100cm2時,φ=0.8,此地區地面粗糙度為C類,風壓高度變化系數μz=1.6,建筑物為帶窗洞全砼結μs=1.3φ=1.3×0.8=1.04a、 單立桿段風荷載設計值產生的彎Mw=0.85×1.4Mwk===0.85×1.4×0.7×1.6×1.04×0.35×1.2×1.82/10=0.18KN?ｍb=(1.20+0.3)×1.2×0.35×4+0.14×2×1.2+1.2×(80.4-45)×0.005=3.11KNC、腳手架結構自重標準值產生的軸向力:NG1K=(HS-45)gk=(80.4-45)×0.1291=4.57KNd、-施工荷載標準值產生的軸向力總和，內外立桿按一縱距（跨）內施工荷載總和的1/2取值∑NQK=(1.20+0.3)×1.2×4=7.20KN組合風載時:e、立桿段軸向力設計值:N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQK=1.2×(4.57+3.11)+0.85×1.4×7.20=17.784KNf、立桿穩定性驗算根據公式:立桿穩定，滿足要求.7、連墻件驗算已知條件:腳手架高度80.4m,建筑物結構形式為全現澆剪力墻結構,地面粗糙類別屬C類,連墻件采用φ48×3.2鋼管,用直角扣件分別與腳手架立桿和建筑物連接,腳手架高度按最高處80.4米.、先求腳手架上水平風荷載標準值規范公式ωK=0.7μz×μs×WO根據《建筑結構荷載規范》表7.2.1計算高度取80.4米處，地面粗糙類別為C類，得風壓高度變化系數μz=0.54；根據《建筑結構荷載規范》附表D.4,取WO=0.35KN/m2,腳手架風荷載體型系數μs；4.2.4（全封閉腳手架），取μs＝，取則μs=1.3×0.105=0.137則ωK=0.7×0.54×0.137×0.35=0.018KN/m2、 求連墻件軸向力設計值:式中 -風荷載產生的連墻件軸向力設計按下式計:-連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力，雙排腳手架NO取5KN=1.4+5=1.4×0.018×2×1.5×3×1.2+5=6.21KN、扣件連接抗滑承載力驗算查規范表5.1.7知一個直角扣件抗滑承載力為RC=8KN則Nt=6.21KN＜RC=8KN,證明滿足要求.連墻鋼管與洞口夾持短管連接時，用雙直角扣件，完全滿足要求。7.4、連墻桿穩定驗算連墻桿的計算長度LH2根據公式:λ=LH/i=200/1.58=127<[λ]=150查規范表附錄C表C得φ=0.412根據公式N/φA≤fNt/φA=12.71×103/0.412×458=67.35N/mm2<f(205N/mm2)滿足要求8、腳手架立桿地基承載力計算已知條件：立桿橫距:1.05m,立桿縱距la=1.2m,步距h=1.8m,連墻桿為兩步三跨設置；腳手板自重標準值(按滿鋪4層)∑QP1=4×0.35KN/m2=1.44KN/m2；2m欄桿及擋腳板自重標準值取QP2=0.140.35KN/m24m50mm地基：外圍為全部為2：8灰土回填夯實，頂部澆筑200mm厚C20砼墊層；砼墊層承載標準值取=200kpa=200計算、立桿段軸力設計值NN主=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQK由已知條件La=1.2m,h=1.8,查規范gk=0.1291腳手架結構自重標準值產生的軸向力N，G1KN，G1K=（NG1K+45×0.0384+24×0.014）×0.65=(80.4×0.1291×2+1.88+0.34)×0.65=14.937KN構配件自重標準值產生的軸向力NG2KNG2K=Lb+a1）LaΣQp1+La∑Qp2+La[H]式中：NG2K－構配件自重標準值產生的軸向力；木質腳手板自重標準值(滿鋪四層):∑Qp1=4×0.35KN/=1.4Qp3=0.005kN/㎡欄桿、擋腳板自重標準值:∑Qp2=0.14KN/m×2=0.28KN/mNG2K=（1.20+0.3）×1.2×4×0.35+1.2×0.14×2+1.2×80.4×0.005=3.34KN施工荷載標準值產生的軸向力總和∑NQK:∑NQK=(Lb+0.3)LaQK=0.5×(1.20+0.3)×1.2×4=7.2則N主=1.2(N，G1K+NG2K)+0.85×1.4=1.2×(14.937+3.34)+0.85×1.4×7.2=26.845KN(因主立桿可承擔上部傳下荷載的65%，副立桿分擔35%左右)則主附立桿軸力設計值為N=26.845+26.845÷0.65×0.35=41.3KN、計算基礎底面積A50mm1.2m,A=0.2×1.2=0.248.3、確定地基承載力設計值fg:根據規范公式－地基承載力調整系數，對混凝土取帶入數值 ==231KN/m28.45.5.1立桿基礎底部的平均壓力P= =41.3KN/0.24mm2=172KN/m2＜ =231KN/m2證明此地基滿足要求。9、荷載分析與設計：、通過以上計算，地基承受立桿下傳的軸向力且45米以下主立桿穩定性也不滿足要求，為提高整個腳手架安全施工要求，滿足主立桿穩定性要求，增加安全系數，減輕腳手架底部架體的承受荷載，降低腳手架基礎的承受壓力，必須采取分段卸荷措施。3322、19194（≤4.8）Q1Q2、Q33暗柱及剪力墻穿墻螺栓孔上。懸掛φ12.5鋼絲繩的方法套住架體的卸荷措施，暗柱及剪力200mm50×100mm50規則按下表考慮：步數 卸荷點 本段鋼絲繩（或基礎）計算載 下傳荷載第33～45步 第33步 （活載＋自重）（N1） (N1-活)×50％第32～22步 第22步 （活載＋自重活）×50％ ［（N2-活）＋（N1-活）×50％］×50％第21～1步 第19步 （活載＋自重）（N3）＋［（N2-活）活活活活×50％已知條件：2QP1=2×0.35KN/m2=0.7QP2=0.14KN/m每區段立網自重標準值QP30.005KN/m2每區段施工均布活荷載標準值(均按一層作業)QK=2KN/m2q:φ48鋼管每米重量q=0.0384KN/m；q:直角扣件每個重量q1=13.2N/q2:對接扣件每個重量q2=18.4N/個；q3:旋轉扣件每個重量q3=14.6N/個；gk2—=0.0184Q1144（33～45），Q2124（22～32，26～39192（1～19）、求Q1區段內單立桿N1NQP1=0.7×（1.2+0.3）×1.2×4÷2=2.52KN；（腳手板）NQP2=0.28×1.2×4=1.34KN； （欄桿、擋腳板）NQP3=0.005×1.2×4×1.8×14=0.212KN （立網）鋼管NQP5=（4×14+4×14）×0.0132+4×0.0184=1.552KN （扣件）NG2K=NQP1+NQP2+NQP3+NQP4+NQP5=15.944KN施工荷載標準值產生的豎向力NQKNQK=2×1.2×（1.2+0.3）×4/2=7.2N1=1.2NG2K+1.4NQK=1.2×15.94+1.4×7.2=29.208KN、求Q2N2NQP1=0.7×（1.2+0.3）×1.2×4÷2=2.52KN；（腳手板）NQP2=0.28×1.2×4=1.34KN； （欄桿、擋腳板）NQP3=0.005×1.2×4×1.8×12=0.518KN （立網NQP4=（1.8×12×4×2+1.2×12×4+1.8×4×12×2/2）×0.0384+0.0184×1.8×12=12.562KN （鋼管）NQP5=（4×12×2+4×12×2）×0.0132+4×0.0184×2=2.68KN （扣件NG2K=NQP1+NQP2+NQP3+NQP4+NQP5=19.62KN施工荷載標準值產生的豎向力NQKNQK=2×1.2×（1.2+0.3）×4/2=7.2N2=1.2NG2K+1.4NQK=1.2×19.62+1.4×7.2=33.624KN、求Q3區段雙立桿N3值（卸荷間距兩跨一道）NQP1=0.7×（1.2+0.3）×1.2×2÷2=1.26KN；（腳手板）NQP2=0.28×1.2×2=0.67KN； （欄桿、擋腳板）NQP3=0.005×1.2×2×1.8×19=0.41KN （立網NQP4=（1.8×19×2×2+1.2×2×4+1.8×19×2×2/2）×0.0384+0.0184×1.8×19=0.877KN （鋼管）NQP5=（4×4×2+4×4×2）×0.0132+4×0.0184×2=0.92KN （扣件NG2K=NQP1+NQP2+NQP3+NQP4+NQP5=4.137KN施工荷載標準值產生的豎向力NQKNQK=2×1.2×（1.2+0.3）×4/2=7.2N3=1.2NG2K+1.4NQK=1.2×4.137+1.4×7.2=15.04KN9.2.5、求各區段卸載后Q區段的N值根據公式N=［N3+（N2+N1×0.5）×0.5］×0.5帶入數值N=［15.04+（33.624+29.208×0.5）×0.5］×0.5=19.577KN5.5.1P≤fg立桿基礎底部的平均壓力P=N/A=1