普通型鋼懸挑腳手架計算書.doc

普通型鋼懸挑腳手架計算書一、參數(shù)信息1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 16.5 m，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.5m，立桿的橫距為0.9m，立桿的步距為1.8 m；內(nèi)排架距離墻長度為0.30 m；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 1 根；采用的鋼管類型為 483.0； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；連墻件布置取兩步三跨，豎向間距 3.6 m，水平間距4.5 m，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):3.000；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時施工層數(shù):2 層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處貴州貴陽市，基本風(fēng)壓0.3 kN/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z，計算連墻件強(qiáng)度時取0.92，計算立桿穩(wěn)定性時取0.74，風(fēng)荷載體型系數(shù)s 為0.214；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.1248；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.140；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):6 層；腳手板類別:沖壓鋼腳手板；欄桿擋板類別:木腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用18號工字鋼，其中建筑物外懸挑段長度1.5m，建筑物內(nèi)錨固段長度 3 m。錨固壓點(diǎn)壓環(huán)鋼筋直徑(mm):18.00；樓板混凝土標(biāo)號:C30；6.拉繩與支桿參數(shù) 鋼絲繩安全系數(shù)為:6.000；鋼絲繩與墻距離為(m):3.500；懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最里面面鋼絲繩距離建筑物 1.2 m。 二、小橫桿的計算小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.033 kN/m ；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.31.5/2=0.225 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=31.5/2=2.25 kN/m；荷載的計算值: q=1.20.033+1.20.225+1.42.25 = 3.46 kN/m； 小橫桿計算簡圖2.強(qiáng)度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計算公式如下: Mqmax = ql2/8最大彎矩 Mqmax =3.460.92/8 = 0.35 kNm；最大應(yīng)力計算值 = Mqmax/W =78.022 N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =78.022 N/mm2 小于 小橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=205 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(biāo)準(zhǔn)值q=0.033+0.225+2.25 = 2.508 kN/m ； qmax = 5ql4/384EI最大撓度 = 5.02.5089004/(3842.06105107800)=0.965 mm；小橫桿的最大撓度 0.965 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 900 / 150=6 與10 mm，滿足要求！ 三、大橫桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.0330.9=0.03 kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.30.91.5/2=0.202 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q= 30.91.5/2=2.025 kN；荷載的設(shè)計值: P=(1.20.03+1.20.202+1.42.025)/2=1.557 kN； 大橫桿計算簡圖2.強(qiáng)度驗(yàn)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(shè)計值最不利分配的彎矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.080.0331.51.5=0.006 kNm； 集中荷載最大彎矩計算公式如下: Mpmax = 0.213Pl集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.2131.5571.5= 0.497 kNm；M = M1max + M2max = 0.006+0.497=0.503 kNm最大應(yīng)力計算值 = 0.503106/4490=112.127 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力計算值 = 112.127 N/mm2 小于 大橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)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(shè)計值最不利分配的撓度和,單位:mm；均布荷載最大撓度計算公式如下: max = 0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度： max= 0.6770.03315004 /(1002.06105107800) = 0.051 mm；集中荷載最大撓度計算公式如下: pmax = 1.615Pl3/100EI集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載 P=（0.03+0.202+2.025）/2=1.129kN = 1.6151.12915003/ ( 100 2.06105107800) = 2.77 mm；最大撓度和：= max + pmax = 0.051+2.77=2.822 mm；大橫桿的最大撓度 2.822 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm，滿足要求！ 四、扣件抗滑力的計算按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN?？v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(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.0330.91/2=0.015 kN；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.0331.5=0.05 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3 = 0.30.91.5/2=0.202 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 30.91.5 /2 = 2.025 kN；荷載的設(shè)計值: R=1.2(0.015+0.05+0.202)+1.42.025=3.156 kN；R 8.00 kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求! 五、腳手架立桿荷載的計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，為0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(0.901/2)0.033/1.8016.50 = 2.197kN；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用沖壓鋼腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2 NG2= 0.361.5(0.9+0.3)/2 = 1.62 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用木腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14kN/m NG3 = 0.1461.5/2 = 0.63 kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.516.5 = 0.124 kN；經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.57 kN；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 30.91.52/2 = 4.05 kN；考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.57+ 0.851.44.05= 10.304 kN；不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為 N=1.2NG+1.4NQ=1.24.57+1.44.05=11.154kN；六、立桿的穩(wěn)定性計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：0 = 0.3 kN/m2； z - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：z= 0.74； s - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.214；經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: Wk = 0.7 0.30.740.214 = 0.033 kN/m2；風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0331.51.82/10 = 0.019 kNm；考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 = N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設(shè)計值 ：N = 10.304 kN；不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 = N/(A) f立桿的軸心壓力設(shè)計值 ：N = N= 11.154kN；計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.59 cm；計算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；計算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： = 1.5 ；計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.118 m；長細(xì)比: L0/i = 196 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.188立桿凈截面面積 ： A = 4.24 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 4.49 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 ：f =205 N/mm2；考慮風(fēng)荷載時 = 10303.875/(0.188424)+19233.044/4490 = 133.547 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 133.547 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！不考慮風(fēng)荷載時 = 11154.375/(0.188424)=139.933 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 139.933 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！七、連墻件的計算連墻件的軸向力設(shè)計值應(yīng)按照下式計算：Nl = Nlw + N0連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按腳手架頂部高度計算z0.92，s0.214，00.3，Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.3 = 0.041 kN/m2；每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw = 16.2 m2；按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN), N0= 5.000 kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，按照下式計算：Nlw = 1.4WkAw = 0.938 kN；連墻件的軸向力設(shè)計值 Nl = Nlw + N0= 5.938 kN；連墻件承載力設(shè)計值按下式計算：Nf = Af其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細(xì)比 l/i = 300/15.9的結(jié)果查表得到 =0.949，l為內(nèi)排架距離墻的長度； A = 4.24 cm2；f=205 N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf = 0.9494.2410-4205103 = 82.487 kN；Nl = 5.938 Ru14.257KN。經(jīng)計算，選此型號鋼絲繩能夠滿足要求。鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)強(qiáng)度計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU的最大值進(jìn)行計算作為拉環(huán)的拉力N，為