鋼管落地腳手架計算書

1、鋼管落地腳手架計算書品茗軟件大廈工程； 工程建設地點:杭州市文二路教工路口；屬于結構； 地上0層； 地下0層；建筑高度：0m；標準層層高：0m ；總建筑面積：0平方米；總工期：0天。本工程由某某房開公司投資建設，某某設計院設計，某某勘察單位地質勘察，某某監(jiān)理公司監(jiān)理，某某施工單位組織施工；由章某某擔任項目經理，李某某擔任技術負責人。扣件式鋼管落地腳手架的計算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)、建筑地基基礎設計規(guī)范(GB 50007-2002)、建筑結構荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規(guī)范(GB 50017-2003)等編制。一、參數信息:1.腳

2、手架參數雙排腳手架搭設高度為 46.8 m，20米以下采用雙管立桿，20米以上采用單管立桿；搭設尺寸為：立桿的橫距為 1.3m，立桿的縱距為1.4m，大小橫桿的步距為1.8 m；內排架距離墻長度為0.30m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數為 2 根；采用的鋼管類型為 483.0； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數為 1.00；連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3.6 m，水平間距4.2 m，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:2.000 kN/m2；腳手架用途:裝修腳手架；同時施工層數:2 層；3.風荷載參數本工程地處浙江杭州市，基本風

3、壓0.45 kN/m2；風荷載高度變化系數z 為1.00，風荷載體型系數s 為1.13；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/m):0.1219；腳手板自重標準值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標準值(kN/m):0.150；安全設施與安全網(kN/m2):0.005；腳手板類別:竹笆片腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、竹笆片腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標準值(kN/m):0.033；腳手板鋪設總層數:4；單立桿腳手板鋪設層數:0；5.地基參數地基土類型:素填土；地基承載力標準值(kPa):120.00；立桿基礎底面面積(m2):0.20；地基承載

4、力調整系數:1.00。 二、大橫桿的計算:按照扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)第5.2.4條規(guī)定，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算大橫桿的自重標準值:P1=0.033 kN/m ；腳手板的自重標準值:P2=0.31.3/(2+1)=0.13 kN/m ；活荷載標準值: Q=21.3/(2+1)=0.867 kN/m；靜荷載的設計值: q1=1.20.033+1.20.13=0.196 kN/m；活荷載的設計值: q2=1.40.867=1.213 k

5、N/m； 圖1 大橫桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 圖2 大橫桿設計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2.強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎距計算公式如下: 跨中最大彎距為M1max=0.080.1961.42+0.101.2131.42 =0.269 kN.m；支座最大彎距計算公式如下: 支座最大彎距為 M2max= -0.100.1961.42-0.1171.2131.42 =-0.317 kN.m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算：=Max(0.269106,0.317106)/4490=70.601 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應力為 =

6、70.601 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強度設計值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗算:最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下： 其中：靜荷載標準值: q1= P1+P2=0.033+0.13=0.163 kN/m； 活荷載標準值: q2= Q =0.867 kN/m；最大撓度計算值為：= 0.6770.16314004/(1002.06105)+0.9900.86714004/(1002.06105) = 1.676 mm；大橫桿的最大撓度 1.676 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1400/150 mm與10 mm，滿足要求！三、小橫桿的計算:根據J

7、GJ130-2001第5.2.4條規(guī)定，小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計算大橫桿的自重標準值：p1= 0.0331.4 = 0.047 kN；腳手板的自重標準值：P2=0.31.31.4/(2+1)=0.182 kN；活荷載標準值：Q=21.31.4/(2+1) =1.213 kN；集中荷載的設計值: P=1.2(0.047+0.182)+1.4 1.213 = 1.973 kN； 小橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標準值

8、最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計算公式如下: Mqmax = 1.20.0331.32/8 = 0.008 kN.m；集中荷載最大彎矩計算公式如下: Mpmax = 1.9731.3/3 = 0.855 kN.m ；最大彎矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.863 kN.m；最大應力計算值 = M / W = 0.863106/4490=192.297 N/mm2 ；小橫桿的最大彎曲應力 =192.297 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強度設計值 205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布

9、荷載引起的最大撓度計算公式如下: qmax=50.03313004/(3842.06105) = 0.056 mm ；大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.047+0.182+1.213 = 1.442 kN；集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下: pmax = 1441.9531300(313002-413002/9 ) /(722.06105) = 5.063 mm；最大撓度和 = qmax + pmax = 0.056+5.063 = 5.119 mm；小橫桿的最大撓度為 5.119 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1300/150=8.667與10 m

10、m,滿足要求！四、扣件抗滑力的計算:按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數1.00，該工程實際的旋轉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(規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取8.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；大橫桿的自重標準值: P1 = 0.0331.42/2=0.047 kN；小橫桿的自重標準值: P2 = 0.0331.3/2=0.022 kN；腳手板的自重標準值: P3 = 0.31.31.4/2=0.273 kN；活荷

11、載標準值: Q = 21.31.4 /2 = 1.82 kN；荷載的設計值: R=1.2(0.047+0.022+0.273)+1.41.82=2.958 kN；R 8.00 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，為0.1219kN/m NG1 = 0.1219+(1.402/2)0.033/1.80(46.80-20.00) = 3.961kN； NGL1 = 0.1219+0.033+(1.402/2)0.033/1.8020.00 = 3.622k

12、N；(2)腳手板的自重標準值；采用竹笆片腳手板，標準值為0.3kN/m2 NG2= 0.301.4(1.3+0.3)/2 = 0 kN； NGL2= 0.341.4(1.3+0.3)/2 = 1.344 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標準值；采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標準值為0.15kN/m NG3 = 0.1501.4/2 = 0 kN； NGL3 = 0.1541.4/2 = 0.42 kN；(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網；0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.4(46.8-20) = 0.188 kN； NGL4 = 0.0051.446.8 = 0.328 kN；經

13、計算得到，靜荷載標準值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.149 kN； NGL =NGL1+NG1+NGL2+NGL3+NGL4 = 9.675 kN；活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，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= 21.31.42/2 = 3.64 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(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Wo = 0.45 kN/m2； Uz - 風荷載高度變化系數，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Uz= 1 ； U

14、s - 風荷載體型系數：取值為1.13；經計算得到，風荷載標準值 Wk = 0.7 0.4511.13 = 0.356 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= 1.29.675+ 1.43.64= 16.706 kN； Nd = 1.2NG+1.4NQ= 1.24.149+ 1.43.64= 10.074 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 = 1.29.675+ 0.851.43.64= 15.941 kN； Nd = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.149+ 0.8

15、51.43.64= 9.31 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 1.40.3561.4 1.82/10 = 0.192 kN.m；六、立桿的穩(wěn)定性計算: 外腳手架采用雙立桿搭設，按照均勻受力計算穩(wěn)定性。1. 20.00米以上立桿穩(wěn)定性計算。不考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 立桿的軸向壓力設計值 ：N = 10.074 kN；計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.59 cm；計算長度附加系數參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；當驗算桿件長細比時，取塊1.0；計算長度系數參照扣件式規(guī)范表5.3.3得

16、： = 1.55 ；計算長度 ,由公式 lo = kh 確定 ：l0 = 3.222 m；長細比 Lo/i = 203 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數,由長細比 lo/i 的計算結果查表得到 ：= 0.175 ；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；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； = 10074/(0.175424)=135.773 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 135.773 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 立桿的軸心壓力設計值 ：

17、N = 9.310 kN；計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.59 cm；計算長度附加系數參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；計算長度系數參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.55 ；計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.222 m；長細比: L0/i = 203 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.175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；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； = 9309.968/(0.175424)+.115/4

18、490 = 168.263 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 168.263 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！2. 20.00米以下立桿穩(wěn)定性計算。不考慮風荷載時，雙立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 立桿的軸向壓力設計值 ：N = 8.353 kN；計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.59 cm；計算長度附加系數參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；當驗算桿件長細比時，取塊1.0；計算長度系數參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.55 ；計算長度 ,由公式 lo = kh 確定 ：l0 = 3.222 m；長細比 Lo/i = 203

19、；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數,由長細比 lo/i 的計算結果查表得到 ：= 0.175 ；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；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； = 8353/(0.175424)=112.571 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 112.571 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！考慮風荷載時,雙立桿的穩(wěn)定性計算公式 立桿的軸心壓力設計值 ：N =7.971 kN；計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.59 cm；計算長度附加系數參照扣件式規(guī)范表5.3.3得

20、： k = 1.155 ；計算長度系數參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.55 ；計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.222 m；長細比: L0/i = 203 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.175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；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； = 7970.584/(0.175424)+.115/4490 = 150.212 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 150.212 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！七、連墻件的穩(wěn)定性計算: 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 = 0.356 kN/m2；每