柱子腳手架計(jì)算規(guī)則一、編制依據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011（2015年版）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011柱子施工專項(xiàng)方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙二、計(jì)算參數(shù)確定2.1基本參數(shù)參數(shù)類別取值要求及說明柱子截面尺寸按設(shè)計(jì)圖紙取值（如矩形柱b×h=600mm×800mm、圓形柱直徑d=800mm），需明確截面形狀及邊長/直徑腳手架搭設(shè)高度從室外設(shè)計(jì)地坪至柱頂施工面高度，若柱頂有梁、板施工，需延伸至作業(yè)面上方1.2m防護(hù)高度立桿間距沿柱周均勻布置，矩形柱每邊立桿數(shù)量≥2根，立桿距柱邊距離≥300mm且≤500mm；圓形柱立桿環(huán)向間距≤1.5m橫桿步距按腳手架高度確定，高度≤24m時(shí)步距≤1.8m；高度＞24m時(shí)步距≤1.5m，且頂層步距可適當(dāng)減小至1.2m鋼管規(guī)格優(yōu)先采用Φ48.3mm×3.6mm焊接鋼管，材質(zhì)為Q235B，截面慣性矩I=12.19×10??m?，截面模量W=5.08×10??m3扣件類型直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件、對接扣件，抗滑承載力設(shè)計(jì)值：直角扣件8.0kN，旋轉(zhuǎn)扣件8.0kN，對接扣件3.2kN2.2調(diào)整系數(shù)荷載調(diào)整系數(shù)：作業(yè)層荷載＞2kN/㎡時(shí)，立桿穩(wěn)定性計(jì)算需乘以1.1調(diào)整系數(shù)；腳手架高度＞50m時(shí)，立桿強(qiáng)度計(jì)算需乘以1.05調(diào)整系數(shù)。鋼管銹蝕調(diào)整系數(shù)：鋼管壁厚偏差≤0.2mm時(shí)，截面模量按95%取值；銹蝕深度＞0.5mm時(shí)，禁止使用該鋼管。三、荷載計(jì)算3.1永久荷載（恒荷載）鋼管自重：按Φ48.3mm×3.6mm鋼管計(jì)算，理論重量0.0384kN/m，需計(jì)算立桿、橫桿、掃地桿、剪刀撐總長度：立桿長度=腳手架搭設(shè)高度+0.3m（基礎(chǔ)埋深）-0.1m（立桿頂端高出作業(yè)面高度）；橫桿長度=立桿間距×每步橫桿數(shù)量（每步橫桿沿柱周閉合布置）；剪刀撐長度=腳手架高度×1.414（45°角布置）×剪刀撐道數(shù)（每6-8m設(shè)一道）。腳手板自重：采用竹串片腳手板時(shí)，自重0.35kN/㎡；采用鋼腳手板時(shí)，自重0.5kN/㎡，按作業(yè)層實(shí)際鋪設(shè)面積計(jì)算（每側(cè)超出立桿150mm）。防護(hù)設(shè)施自重：擋腳板：高度180mm，自重0.14kN/m；密目安全網(wǎng)：自重0.01kN/㎡，按腳手架外側(cè)投影面積計(jì)算（高度=腳手架搭設(shè)高度，寬度=立桿間距×2）。3.2可變荷載（活荷載）施工荷載：作業(yè)層施工人員及工具荷載：按2.0kN/㎡計(jì)算，僅計(jì)算1個(gè)作業(yè)層（柱子施工多為單層作業(yè)）；澆筑混凝土振搗荷載：垂直于柱面方向2.0kN/㎡，平行于柱面方向1.0kN/㎡，按柱子截面周長×作業(yè)層高度（1.2m）計(jì)算荷載面積。風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓ω?：按工程所在地50年一遇基本風(fēng)壓取值（如北京0.45kN/㎡，上海0.55kN/㎡）；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值ω?=0.7×μ?×μ_z×ω?，其中：風(fēng)壓高度變化系數(shù)μ_z：按腳手架搭設(shè)高度取值（如高度10m時(shí)μ_z=1.0，高度20m時(shí)μ_z=1.25）；腳手架風(fēng)載體型系數(shù)μ?：封閉式腳手架μ?=1.0，敞開式腳手架μ?=0.8。3.3荷載組合強(qiáng)度驗(yàn)算組合：永久荷載+可變荷載（施工荷載+風(fēng)荷載），荷載分項(xiàng)系數(shù)：永久荷載1.2，施工荷載1.4，風(fēng)荷載1.4。穩(wěn)定性驗(yàn)算組合：無風(fēng)荷載：永久荷載×1.2+施工荷載×1.4；有風(fēng)荷載：永久荷載×1.2+施工荷載×1.4+風(fēng)荷載×1.4（或永久荷載×1.35+施工荷載×1.4×0.7+風(fēng)荷載×1.4×0.7，取不利組合）。四、強(qiáng)度驗(yàn)算4.1立桿強(qiáng)度驗(yàn)算軸力計(jì)算：N=1.2×(N_G1+N_G2+N_G3)+1.4×(N_Q1+N_Q2)，其中：N_G1=鋼管自重×總長度，N_G2=腳手板自重×鋪設(shè)面積，N_G3=防護(hù)設(shè)施自重×對應(yīng)長度/面積；N_Q1=施工荷載×作業(yè)面積，N_Q2=振搗荷載×荷載面積。彎矩計(jì)算：風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩M=0.9×1.4×ω?×h×l2/10，其中：h=橫桿步距，l=立桿間距；僅計(jì)算立桿在風(fēng)荷載作用下的彎矩，垂直于風(fēng)荷載方向彎矩為0。強(qiáng)度公式：σ=N/(A×φ)+M/W≤f，其中：A=鋼管截面積=4.89×10??m2，f=鋼管抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=205N/mm2；φ=軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，按立桿長細(xì)比λ=l?/i計(jì)算，l?=k×μ×h（k=1.155，μ=1.5，h=步距），i=鋼管回轉(zhuǎn)半徑=15.8mm。4.2橫桿強(qiáng)度驗(yàn)算彎矩計(jì)算：橫桿承受腳手板傳來的均布荷載q=1.2×q_G+1.4×q_Q，其中q_G為腳手板自重線荷載，q_Q為施工荷載線荷載，彎矩M_max=q×l2/10（l為橫桿跨度，即立桿間距）。強(qiáng)度公式：σ=M_max/W≤f，W=5.08×10??m3，需同時(shí)驗(yàn)算橫桿受彎及扣件抗滑承載力（扣件抗滑承載力≥橫桿軸力，軸力=q×l/2）。4.3扣件抗滑承載力驗(yàn)算直角扣件：承受橫桿與立桿連接的橫向力，抗滑承載力設(shè)計(jì)值8.0kN，需滿足1.2×N_G+1.4×N_Q≤8.0kN（N_G為橫桿永久荷載軸力，N_Q為橫桿可變荷載軸力）。對接扣件：承受立桿接長的軸向力，抗滑承載力設(shè)計(jì)值3.2kN，需滿足N≤3.2kN（N為立桿軸力），若軸力超限時(shí)需采用雙對接扣件或增加立桿數(shù)量。五、穩(wěn)定性驗(yàn)算5.1立桿整體穩(wěn)定性驗(yàn)算長細(xì)比計(jì)算：λ=l?/i，l?=μ×h（μ=1.5，步距h≤1.8m），需滿足λ≤210（Q235鋼鋼管）。穩(wěn)定系數(shù)確定：根據(jù)λ查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017表D.0.1，如λ=100時(shí)φ=0.638，λ=150時(shí)φ=0.399。穩(wěn)定公式：N/(φ×A)+M/(1.05×W)≤f，有風(fēng)荷載時(shí)需考慮風(fēng)荷載產(chǎn)生的附加彎矩，無風(fēng)荷載時(shí)僅驗(yàn)算軸力穩(wěn)定性。5.2腳手架整體抗傾覆驗(yàn)算抗傾覆力矩M_抗：由腳手架永久荷載產(chǎn)生，M_抗=1.2×(N_G1×a1+N_G2×a2+N_G3×a3)，其中a1、a2、a3為各永久荷載對傾覆點(diǎn)的力臂（傾覆點(diǎn)為立桿基礎(chǔ)外側(cè)邊緣）。傾覆力矩M_傾：由風(fēng)荷載及施工荷載產(chǎn)生，M_傾=1.4×(M_w+N_Q×a4)，其中M_w為風(fēng)荷載對傾覆點(diǎn)的力矩，a4為施工荷載對傾覆點(diǎn)的力臂?？箖A覆系數(shù)：K=M_抗/M_傾≥1.5，若不滿足需增加基礎(chǔ)埋深或設(shè)置地錨。六、基礎(chǔ)驗(yàn)算6.1地基承載力驗(yàn)算基底壓力計(jì)算：p_k=(N_Gk+N_Qk)/A，其中N_Gk為永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值，N_Qk為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，A為立桿基礎(chǔ)底面積（如采用C20混凝土基礎(chǔ)，尺寸300mm×300mm，A=0.09m2）。驗(yàn)算公式：p_k≤f_a，f_a為地基承載力特征值，需考慮基礎(chǔ)埋深修正（f_a=f_a0+γ×d×(b-3)+γ_m×(d-0.5)，b為基礎(chǔ)寬度，d為基礎(chǔ)埋深，γ為土的重度，γ_m為基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度）。6.2基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算混凝土基礎(chǔ)：采用C20混凝土，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f_c=9.6N/mm2，需滿足p_k≤0.85×f_c（考慮施工荷載短期作用）。墊層驗(yàn)算：若設(shè)置100mm厚C15混凝土墊層，需驗(yàn)算墊層抗剪強(qiáng)度（剪力V=p_k×A/2≤0.7×f_t×b×h，f_t為墊層軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，b為墊層寬度，h為墊層厚度）。七、特殊情況補(bǔ)充計(jì)算7.1異形柱腳手架L形、T形柱：按柱截面外接矩形尺寸確定立桿間距，在柱角處增設(shè)立桿，橫桿需與柱角立桿可靠連接，剪刀撐加密至每6m一道。圓形柱：立桿環(huán)向布置，環(huán)半徑=柱半徑+300mm（立桿距柱邊距離），環(huán)向立桿數(shù)量≥6根，確保橫桿與立桿形成正多邊形框架。7.2高柱腳手架（高度＞24m）加強(qiáng)措施：立桿采用雙管立桿（兩根Φ48.3mm×3.6mm鋼管并列，間距50mm），截面面積A=2×4.89×10??m2；增設(shè)卸荷裝置，每10-12m設(shè)一道鋼絲繩卸荷，一端固定在柱預(yù)埋吊環(huán)上，另一端固定在腳手架立桿上，鋼絲繩安全系數(shù)≥6。穩(wěn)定性調(diào)整：長細(xì)比λ≤180，穩(wěn)定系數(shù)φ按雙管立桿截面特性重新計(jì)算（慣性矩I=2×12.19×10??m?）。八、計(jì)算成果要求計(jì)算書內(nèi)