落地式扣件鋼管腳手架計(jì)算書(北側(cè)外架

1、落地式扣件鋼管腳手架計(jì)算書鋼管腳手架的計(jì)算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2011）。計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0 N/mm2，鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。雙排腳手架，搭設(shè)高度17.0米，立桿采用單立管。立桿的縱距1.50米，立桿的橫距0.80米，內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu)0.30米，立桿的步距1.30米。鋼管類型為483.0，連墻件采用3步3跨，豎向間距3.90米，水平間距4.50米。施工活荷載為3.0kN/m2，同時(shí)考慮2層施工。腳手板采用木板，荷載為0.35kN/m2，按照鋪設(shè)2層計(jì)算。欄桿采用木板，荷載為0.17kN/m，安全網(wǎng)荷載取0.0100kN/m2。腳手板下小橫桿

2、在大橫桿上面，且主結(jié)點(diǎn)間增加一根小橫桿?；撅L(fēng)壓0.30kN/m2，高度變化系數(shù)1.0000，體型系數(shù)1.0750。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值170kN/m2，基礎(chǔ)底面擴(kuò)展面積0.250m2，地基承載力調(diào)整系數(shù)0.40。一、小橫桿的計(jì)算:小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)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(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.3501.500/2=0.262kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.0001.500/2=2.250kN/m 荷載的計(jì)算值 q=1.20.038+1.20.

3、262+1.42.250=3.511kN/m 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩計(jì)算公式如下: M=3.5110.8002/8=0.281kN.m =0.281106/4491.0=62.544N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度計(jì)算公式如下: 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=0.038+0.262+2.250=2.551kN/m簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的最大撓度 V=5.02.551800.04/(3842.06105.0)=0.613mm小橫桿的最大撓度小于800.0/150與10mm,滿足要求!

4、二、大橫桿的計(jì)算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。用小橫桿支座的最大反力計(jì)算值，在最不利荷載布置下計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.0380.800=0.031kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.3500.8001.500/2=0.210kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷載的計(jì)算值 P=(1.20.031+1.20.210+1.41.800)/2=1.404kN 大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:

5、 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.5002+0.1751.4041.500=0.377kN.m=0.377106/4491.0=83.936N/mm2大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=0.6770.0381500.004/(1002.060105.000)=0.06mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=(0.031+0.210+1.800)/2=1.020kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不

6、利分配引起的最大撓度 V1=1.1461020.3601500.003/(1002.060105.000)=1.78mm最大撓度和 V=V1+V2=1.837mm大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!三、扣件抗滑力的計(jì)算:縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5): R Rc其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；1.荷載值計(jì)算橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.0381.500=0.058kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.3500.8001.500/2=0.210kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q

7、=3.0000.8001.500/2=1.800kN 荷載的計(jì)算值 R=1.20.058+1.20.210+1.41.800=2.841kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN。四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值: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(kN/m)；本例為0.1381 NG1 = 0.13817.000=2.347kN(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)

8、；本例采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35 NG2 = 0.35021.500(0.800+0.300)/2=0.577kN(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、木腳手板標(biāo)擋板，準(zhǔn)值為0.17 NG3 = 0.1701.5002/2=0.255kN(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.0101.50017.000=0.255kN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.434kN?；詈奢d為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 3.

9、00021.5000.800/2=3.600kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)， W0 = 0.300 Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，Uz = 1.000 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)： Us = 1.075經(jīng)計(jì)算得到：Wk = 0.3001.0001.075 = 0.323kN/m2?？紤]風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.23.434+0.91.43.600=8.657kN不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，底部立桿的

10、最大軸向壓力： N=1.23.434+1.43.600=9.161kN風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計(jì)算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩： Mw=0.91.40.3231.5001.3001.300/10=0.103kN.m五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=9.161kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定

11、，u=1.700； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.1551.7001.300=2.553m； A 立桿凈截面面積，A=4.239cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； 由長(zhǎng)細(xì)比，為2553/16=160； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.274； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2；經(jīng)計(jì)算得到: =9161/(0.27424)=78.876N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 f,滿足要求!2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N

12、立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=8.657kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.700； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.1551.7001.300=2.553m； A 立桿凈截面面積，A=4.239cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； 由長(zhǎng)細(xì)比，為2553/16=160； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.274； MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.103kN.m； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (

13、N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2；經(jīng)計(jì)算得到 =8657/(0.27424)+/4491=97.473N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求!經(jīng)過(guò)計(jì)算得到 Nf = 300.110kNNf2Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要求! 連墻件雙扣件連接示意圖八、立桿的地基承載力計(jì)算:立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求 pk fg其中 pk 腳手架立桿基礎(chǔ)底面處的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值，pk =Nk/A=28.14 (kPa) Nk 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值 Nk = 3.43+3.60=7.03kN A 基礎(chǔ)

14、底面面積 (m2)；A = 0.25 fg 地基承載力設(shè)計(jì)值 (kN/m2)；fg = 68.00地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算 fg = kc fgk其中 kc 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc = 0.40 fgk 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；fgk = 170.00地基承載力的計(jì)算滿足要求!九、腳手架配件數(shù)量匡算: 扣件式鋼管腳手架的桿件配備數(shù)量需要一定的富余量，以適應(yīng)構(gòu)架時(shí)變化需要，因此按匡算方式來(lái)計(jì)算； 根據(jù)腳手架立桿數(shù)量按以下公式進(jìn)行計(jì)算： L -長(zhǎng)桿總長(zhǎng)度(m)； N1 -小橫桿數(shù)(根)； N2 -直角扣件數(shù)(個(gè))； N3 -對(duì)接扣件數(shù)(個(gè))； N4 -旋轉(zhuǎn)扣件數(shù)(個(gè))； S -腳手板面積(m2)； n -立桿總數(shù)(根) n=82； H -搭設(shè)高度(m) H=17； h -步距(m) h=1.3； la-立桿縱距(m) la=1.5； lb -立桿橫距(m) lb=0.8； 長(zhǎng)桿總長(zhǎng)度(m) L =1.117(82+1.582/1.3-21.5/1.3)=3259.55 小橫桿數(shù)(根) N