滿堂腳手架設(shè)計(jì)詳細(xì)計(jì)算方法

1、滿堂腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算方法(新)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)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范(GB50018-2002、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007-2002)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006 年版)(GB 50009-2001)等編制。一、參數(shù)信息：1. 腳手架參數(shù)計(jì)算的腳手架為滿堂腳手架，橫桿與立桿采用雙扣件方式連接，搭設(shè)高度為 18.0米，立桿采用單立管。搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距 2= 1.20米，立桿的橫距l(xiāng)b= 1.20米，立桿的步距 h= 1.50 米。采用的鋼管類型為048 X 3.5。橫向

2、桿在上，搭接在縱向桿上的橫向桿根數(shù)為每跨 2根2. 荷載參數(shù)施工均布荷載為3.0kN/m2，腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值0.30kN/m2,同時(shí)施工1層，腳手板共鋪設(shè)2層。腳手架用途：混凝土、砌筑結(jié)構(gòu)腳手架。滿堂腳手架平面示意圖髀Ic 廠.1/L/P/K/Z廠K匕、橫向桿的計(jì)算滿堂腳手架瓠向立面圖橫向桿鋼管截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩 W = 5.08cm 3;截面慣性矩I = 12.19cm 4;橫向桿按三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，橫向桿在縱向桿的上面。按照橫向桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算橫向長(zhǎng)桿的最大彎矩 和變形。考慮活荷載在橫向桿上的最不利布置(驗(yàn)算彎曲正應(yīng)力和撓度)。1. 作用橫向水平桿線

3、荷載(1) 作用橫向桿線荷載標(biāo)準(zhǔn)值q k=(3.00+0.30) X 1.20/3=1.32kN/m(2) 作用橫向桿線荷載設(shè)計(jì)值q=(1.4 X 3.00+1.2 X 0.30) X 1.20/3=1.82kN/m2. 抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩為M ma石 0. 117ql b2= 0.117 X 1.82 X 1.202=0.307kN.m(T = Mnax/W = 0.307 X 106/5080.00=60.49N/mm2橫向桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mn2,滿足要求！3. 撓度計(jì)算最大撓度為V=0.990q klb4/100EI = 0.990 X 1.32 X 12004/(100

4、 X 2.06 X 105X 121900.0)=1.079mm橫向桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm滿足要求！三、縱向桿的計(jì)算：縱向桿鋼管截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩 W = 5.08cm 3;截面慣性矩I = 12.19cm 4;縱向桿按三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，橫向桿在縱向桿的上面。計(jì)算縱用橫向桿支座的最大反力計(jì)算值，考慮活荷載在縱向桿的不利布置, 向桿的最大彎矩和變形。1. 由橫向桿傳給縱向桿的集中力(1) 由橫向桿傳給縱向桿的集中力設(shè)計(jì)值F = 1.200ql b= 1.200 X 1.82 X 1.20=2.627kN(2) 由橫向桿傳給縱向桿的集中力標(biāo)準(zhǔn)值F k =

5、1.200q k| b = 1.200 X 1.32 X 1.20=1.901kN區(qū)2s匹X 105 X(規(guī)范縱向桿計(jì)算荷載簡(jiǎn)圖2. 抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩M ma石 0.267FI a= 0.267 X 2.63 X 1.20=0.842kN.m(T = Mnax/W = 0.842 X 106/5080.00=165.66N/mm2縱向桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm,滿足要求！3. 撓度計(jì)算最大撓度為V=1.883F kl a3/100EI = 1.883 X 1.90 X 1000 X 12003/(100 X 2.06121900.0) = 2.463

6、mm縱向桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm滿足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算：按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座劉群主編,P96頁(yè)，雙扣件承載力設(shè)計(jì)值取16.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)1.00該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為16.00kN?？v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 5.2.5):其中Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取16.00kN。R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架構(gòu)造與計(jì)算劉群主編 P109:縱向或橫向水平桿通過扣件傳給立桿的豎向設(shè)計(jì)值：R=3.267F=3.267 X 2.63=8.6kN

7、雙扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算R = 16.00滿足要求！五、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) 腳手架自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)g k：查規(guī)范本例為0.1724NG1=HX gk=18.00 X 0.1724=3.103kN(2) 腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):本例采用沖壓鋼腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.30N G2 = 0.300 X2X 1.200 X 1.200=0.864kN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值構(gòu)配件自重：N32k=N32 = 0.864kN。鋼管結(jié)構(gòu)自重與構(gòu)配件自

8、重：Ng = N G1+ NG2k = 3.967kN。(3) 施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):3.000NQ = 3.000 X 1X 1.200 X 1.200=4.32kN(4) 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：叭=55 %其中W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的規(guī)定采用：W = 0.300U 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：腳手架底部U z = 0.740,U s 風(fēng)荷載體型系數(shù)：US = 0.8000經(jīng)計(jì)算得到，腳手架底部風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值W k = 0.740 X 0.8000 X 0.

9、300=0.178kN/m2?？紤]風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值N = 1.2Ng + 0.9 X 1.4NQ = 10.204kN不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值N = 1.2Ng + 1.4N Q = 10.808kN風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MwMw= 0.9 X 1.4Wkl ah2/10其中Wk 風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）;I a立桿的縱距（m）；h 立桿的步距（m）。經(jīng)計(jì)算得,底部立桿段彎矩Mw=0.9 X 1.4 X 0.178 X 1.20 X 1.502/10=0.060kN.m六、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)

10、值，N=10.808kN;i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；由于架體與建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛性連接，故可按雙排腳手架的規(guī)定進(jìn)行 計(jì)算（規(guī)范5.3.6 ）;卩一一考慮滿堂腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，按表5.2.8 ; p= 1.750h 立桿步距，h=1.50 ;入計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比,由k=1時(shí)，入=kh166 ;入 =入=250,滿足要求!k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，由于架體與建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛性連接，故 k=1.155 ;l 0計(jì)算長(zhǎng)度（m）,由公式I 0 = k山確定，I 0=3.03m；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由k=1.155時(shí)，入=kh=192的結(jié)果查表得到0.195 ;A 立桿凈截面

11、面積，A=4.89cm?;W 立桿凈截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm 2;（T鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值（N/mm2）;經(jīng)計(jì)算得到 0= 10808.000/（0.195 X 489.000）=113.34N/mm2不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算o 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立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=10.204kN;i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；由于架體與建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛性連接，故可按雙排腳手架的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算（規(guī)范5.3.6 ）;卩一一考慮滿堂腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，按表

12、5.2.8 ; p= 1.750h 立桿步距，h=1.50 ;入計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比,由k=1時(shí)，入=k/i=166 ;入 =入=250,滿足要求!k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，由于架體與建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛性連接，故k=1.155 ;l 0計(jì)算長(zhǎng)度（m）,由公式I 0 = k山確定，I 0=3.03m；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由k=1.155時(shí)，入=k/i=192的結(jié)果查表得到0.195 ;A 立桿凈截面面積，A=4.89cnf;W 立桿凈截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3;f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm 2;M w 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW= 0.060kN.m ;

13、o鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值（N/mm2）;經(jīng) 計(jì) 算 得 到0=10204.000/(0.195 X489.000)+(60000.000/5080.000)=118.82N/mm 2考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算o f,滿足要求！七、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(1) 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力計(jì)算p = N/A其中N 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值(kN) ； N = 10.81A 基礎(chǔ)底面面積(m2) ； A = 0.25p=10.81/0.25=43.23kN/m2(2) 地基承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算fg = Kc Xfgk其中Kc 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc

14、 = 0.40f gk 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；fgk = 240.00f g=0.40 X 240.00=96.00kN/m2地基承載力的計(jì)算pfg滿足要求！八、滿堂腳手架配件數(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 = .2H x xw- XW.+XW-I h h h h )N. =0.3x-4fL - 長(zhǎng)桿總長(zhǎng)度(m);N2 -直角扣件數(shù)（個(gè)）;N3 -N4 -旋轉(zhuǎn)扣件數(shù)（個(gè)）;S -n -立桿總數(shù)（根）n=121 ;Hn1 -縱向跨度n仁10 ;n2 -h - 步距(m) h=1.5 ；l

15、a-lb -立桿橫距(m) lb=1.2 ；長(zhǎng)桿總長(zhǎng)度(m)L =1.2對(duì)接扣件數(shù)（個(gè)）;腳手板面積（m2）；搭設(shè)高度（m） H=18 ;橫向跨度n2=10 ；立桿縱距（m） la=1.2 ；X 18 X (121+1.2 X 121/1.5-10 X直角扣件數(shù)（個(gè)）N2=2.4X 18/1.5 X 12 仁3485對(duì)接扣件數(shù)（個(gè)）N3=6449.76/6=1075旋轉(zhuǎn)扣件數(shù)（個(gè)）N4=0.3腳手板面積（m2）S=1.1X 6449.76/6=322X 10X 10X 1.2 X 1.2=158.401.2/1.51.2 X 121/1.5-10 X 1.2/1.5)=6449.76根據(jù)以上公

16、式計(jì)算得長(zhǎng)桿總長(zhǎng)6449.76米；直角扣件3485個(gè);對(duì)接扣件1075 個(gè)；旋轉(zhuǎn)扣件322個(gè);腳手板158.40m2九、腳手架的搭設(shè)要求1 、滿堂腳手架搭設(shè)在建筑物樓面上時(shí)，腳手架自重及施工荷載應(yīng)在樓面設(shè) 計(jì)荷載許可范圍內(nèi)，否則須經(jīng)驗(yàn)算后制定加固方案；2 、立桿搭設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）當(dāng)立桿基礎(chǔ)不在同一高度上時(shí)，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長(zhǎng)兩跨與立桿固定，高低差不應(yīng)大于1 m;靠邊坡上方的立桿軸線到邊坡的距離不應(yīng)小于 500mm如下圖所示：rM 500(2) 立桿接長(zhǎng)除頂層頂步外，其余各層各步接頭必須采用對(duì)接扣件連接;(3) 立桿頂端宜高出女兒墻上皮1m,高出檐口上皮1.5 m;3 、水

17、平桿搭設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定，如圖所示：la | 禹 不同劣距桿件接頭不同玲距評(píng)件接頭(1) 縱向水平桿應(yīng)設(shè)置在立桿內(nèi)側(cè)，其長(zhǎng)度不宜小于3跨；(2) 縱向水平桿接長(zhǎng)宜采用對(duì)接扣件連接，也可采用搭接；(3) 橫向水平桿應(yīng)放置在縱向水平桿上部，靠墻一端至墻裝飾面距離不宜 大于100mm(4) 主節(jié)點(diǎn)處必須設(shè)置橫向水平桿；(5) 桿件接頭應(yīng)交錯(cuò)布置，兩根相鄰桿件接頭不應(yīng)設(shè)置在同步或同跨內(nèi)， 接頭位置錯(cuò)開距離不應(yīng)小于500mm各接頭中心至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于縱距的 1/3 ;(6) 搭接接頭的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1m，應(yīng)采用不少于3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定;4 、掃地桿設(shè)置應(yīng)符合下列要求：(1) 縱向掃地桿必須連續(xù)設(shè)置，

18、鋼管中心距地面不得大于200mm(2) 腳手架底部主節(jié)點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置橫向掃地桿，其位置應(yīng)在縱向掃地桿下方;5 、扣件安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：(1) 螺栓擰緊力矩應(yīng)控制在4065N.m之間；(2) 主節(jié)點(diǎn)處固定橫向水平桿、縱向水平桿、橫向斜撐等用的直角扣件、 旋轉(zhuǎn)扣件的中心點(diǎn)的相互距離不應(yīng)大于150mm(3) 對(duì)接扣件開口應(yīng)朝上或朝內(nèi)；(4) 各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長(zhǎng)度不應(yīng)小于 100mm6 、搭設(shè)高度在8m以上的滿堂腳手架架體四周及立桿縱、橫向每 10排應(yīng)由底 至頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐，搭設(shè)高度在16n以上的滿堂腳手架架體，每間隔5步還應(yīng)設(shè)置一道水平連續(xù) 剪刀撐；7 、高寬比大于2的滿堂腳手架架體應(yīng)采用連墻件與建筑物結(jié)構(gòu)可靠拉接；當(dāng)不具備拉接條件時(shí)應(yīng)在架體四角及四周每隔 15m處增設(shè)纜風(fēng)繩，纜風(fēng)繩拉 接點(diǎn)應(yīng)位于架體高度的2/3以上處；8 、滿堂腳手架同時(shí)用于結(jié)構(gòu)和裝修施工時(shí)，