家具博覽中心鋼管落地腳手架計(jì)算書

1、鋼管落地腳手架計(jì)算書粵東國際家具博覽中心工程； 屬于框架結(jié)構(gòu) ; 地上 5層; 地下 1層；建筑高度：27.75m；標(biāo)準(zhǔn)層層高： 5.00m ；總建筑面積： 69461.70 平方米；總工期： 365天；施工單位：。本工程由投資建設(shè)，設(shè)計(jì)，地質(zhì)勘察，監(jiān)理，組織施工；由擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。扣件式鋼管落地腳手架的計(jì)算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001) 、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 (GB 50009-2001) 、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 50017-2003) 等編制。一、參數(shù)信息:1. 腳手架參數(shù)雙排腳手架搭

2、設(shè)高度為 25 米，25米以下采用雙管立桿， 25米以上采用單管立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 0.9 米，立桿的橫距為 1.05 米，大小橫桿的步距為 1.8米；內(nèi)排架距離墻長度為 0.30 米；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2 根；腳手架沿墻縱向長度為 150 米；采用的鋼管類型為 483.5；橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù)為0.80 ；連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3.6 米，水平間距 2.7 米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2. 活荷載參數(shù)施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.000 kN/m 2；腳手架用途 : 裝修腳手架；同時(shí)施工層數(shù) :2層；3. 風(fēng)荷

3、載參數(shù)本工程地處廣東省惠陽，基本風(fēng)壓為0.55 kN/m 2 ；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z 為1.00 ，風(fēng)荷載體型系數(shù) s 為 0.65 ；腳手架計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用4. 靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.1161 ；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):0.150 ；安全設(shè)施與安全網(wǎng) (kN/m2 ):0.005 ；腳手板鋪設(shè)層數(shù) :13 ；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(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2 ):0.038 ；5. 地基參數(shù)地基土類型 : 素填土；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值

4、(kpa):160.00 ；立桿基礎(chǔ)底面面積 (m2 ):0.25 ；地基承載力調(diào)整系數(shù) :1.00 。二、大橫桿的計(jì)算:按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)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(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)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(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1. 均布荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 :P 1=0.038 kN/m ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 :P 2=0.3 1.05/(2+1)=0.105 kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : Q=2 1.05/(2+1)=0.7 kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值 : q 1=1.2

5、0.038+1.2 0.105=0.172 kN/m ；活荷載的設(shè)計(jì)值 : q 2=1.4 0.7=0.98 kN/m ；圖1 大橫桿設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)荷載組合簡圖( 支座最大彎矩 )2. 強(qiáng)度驗(yàn)算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖 2組合?？缰凶畲髲澗嘤?jì)算公式如下:跨中最大彎距為 M1max=0.08 0.172 0.9 2+0.10 0.98 0.9 2 =0.091 kN.m ；支座最大彎距計(jì)算公式如下 :支座最大彎距為 M2max= -0.10 0.172 0.9 2-0.1170.98 0.9 2 =-0.107 kN.m ；選擇支座彎矩和

6、跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：662； =Max(0.091 10,0.10710 )/5080=21.063 N/mm大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為= 21.063 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205 N/mm 2，滿足要求！3. 撓度驗(yàn)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(jì)算公式如下：其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : q 1 = P1+P2 =0.038+0.105=0.143 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : q 2 = Q =0.7 kN/m ；最大撓度計(jì)算值為：V= 0.677 0.143 9004/(100 2.06 105121900)+0.990 0.7 9004 /

7、(100 2.06 105 121900) = 0.206 mm ；大橫桿的最大撓度0.206 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度900/150 mm與10 mm，滿足要求！三、小橫桿的計(jì)算:根據(jù) JGJ130-2001第 5.2.4 條規(guī)定，小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1. 荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1 = 0.038 0.9 = 0.035 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2 =0.3 1.05 0.9/(2+1)=0.095 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=21.05 0.

8、9/(2+1) =0.630 kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值: P=1.2(0.035+0.095)+1.40.63 = 1.037 kN；小橫桿計(jì)算簡圖2. 強(qiáng)度驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)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:Mqmax = 1.2 0.038 1.05 2/8 = 0.006 kN.m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mpmax = 1.037 1.05/3 = 0.363 kN.m；最大彎矩 M= Mqmax + M pmax = 0.369 kN.m ；最大應(yīng)力計(jì)算值 = M / W = 0.3696102 ；/5080=72.688

9、N/mm小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =72.688 N/mm 2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值2052N/mm，滿足要求！3. 撓度驗(yàn)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(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計(jì)算公式如下:Vqmax=50.038 10504 /(384 2.06 105121900) = 0.024 mm；大橫桿傳遞荷載P = p 1 + p 2 + Q = 0.035+0.095+0.63 = 0.759 kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計(jì)算公式如下:；Vpmax = 759.06 1050 (3 10502-4 10502/9 ) /

10、(722.06 105121900) = 1.242 mm ；最大撓度和 V = V qmax + V pmax = 0.024+1.242 = 1.266 mm；小橫桿的最大撓度為1.266 mm小于 小橫桿的最大容許撓度1050/150=7與 10 mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)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，按照扣件抗滑承載力系數(shù) 0.80 ，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為 6.40kN。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):RR c其中Rc -扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值, 取 6.40 kN ；R -縱

11、向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 : P 1 = 0.038 0.9 2/2=0.035 kN ；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 : P 2 = 0.038 1.05/2=0.02 kN ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 : P 3 = 0.3 1.05 0.9/2=0.142 kN ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=21.05 0.9 /2 = 0.945 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1.2(0.035+0.02+0.142)+1.40.945=1.559 kN；R 6.40 kN ，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!五、腳手架立桿荷載計(jì)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

12、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) ，為 0.1161(2) 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2) ；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為 0.3(3) 欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m) ；采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15N G3 = 0.15 13 0.9/2 = 0.877 kN；(4) 吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng) (kN/m2 ) ； 0.005N G4 = 0.005 0.9 25 = 0.113 kN ；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=N +N +N +N = 6.742 kN ；G1G2G3G4活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱

13、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N Q= 2 1.05 0.9 2/2 = 1.89 kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算其中 W o -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：W o = 0.55 kN/m 2；Uz -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：Uz= 1；Us -風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.645 ；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值W k = 0.70.55 10.645 = 0.248 kN/m2；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+1.4N

14、Q= 1.26.742+ 1.4 1.89= 10.736 kN ；考慮風(fēng)荷載時(shí) , 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N = 1.2 NG+0.85 1.4NQ = 1.26.742+ 0.85 1.4 1.89= 10.339 kN ；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW 為M w = 0.851.4WkLah2/10 =0.850 1.4 0.248 0.9 1.82 /10 = 0.086 kN.m；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:外腳手架采用雙立桿搭設(shè)部分，按照構(gòu)造要求設(shè)置，不進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，只進(jìn)行單立桿的穩(wěn)定性計(jì)算。不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為：立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ： N = 10.736 kN

15、；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.58 cm；計(jì)算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3 得 ： k = 1.155；當(dāng)驗(yàn)算桿件長細(xì)比時(shí)，取塊 1.0 ；計(jì)算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表 5.3.3得 ： = 1.5 ；計(jì)算長度 , 由公式 l o = k h確定 ：l0 = 3.118 m ；長細(xì)比 L o/i = 197；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) ,由長細(xì)比 l /i的計(jì)算結(jié)果查表得到： = 0.186 ；o立桿凈截面面積： A = 4.89 cm 2 ；立桿凈截面模量 ( 抵抗矩 )：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f =205 N/mm2 ；2； = 10736/(0.

16、186 489)=118.039 N/mm立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 118.039 N/mm 2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 2052N/mm，滿足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí) , 立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值： N = 10.339 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.58 cm；計(jì)算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3 得 ： k = 1.155；計(jì)算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表 5.3.3 得 ： = 1.5 ；計(jì)算長度 , 由公式 l 0= kuh 確定： l 0= 3.118 m ；長細(xì)比 : L 0 /i = 197；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

17、到：= 0.186立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm 2 ；立桿凈截面模量 ( 抵抗矩 )：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f =205 N/mm 2 ； = 10339.2/(0.1862； 489)+86169.768/5080 = 130.638 N/mm立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 130.638 N/mm 2小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 2052N/mm，滿足要求！七、最大搭設(shè)高度的計(jì)算:按規(guī)范 5.3.6 條不考慮風(fēng)荷載時(shí) , 采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算：構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力NG2K(kN) 計(jì)算公式為：NG2K

18、= N G2+NG3+NG4 = 3.359 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：NQ = 1.89 kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 ： Gk = 0.116 kN/m ； Hs =0.186 4.89 10-4 205 103-(1.2 3.359+1.4 1.89)/(1.20.116)=85.906 m ；按規(guī)范 5.3.6 條腳手架搭設(shè)高度H s等于或大于 26米，按照下式調(diào)整且不超過 50米：H = 85.906 /(1+0.00185.906)=79.11 m ；H= 79.11 和 50 比較取較小值。經(jīng)計(jì)算得到，腳手架搭設(shè)高度限值 H =50 m。腳手架單立桿搭設(shè)高度為 0m，小于 H ，

19、滿足要求！按規(guī)范 5.3.6 條考慮風(fēng)荷載時(shí) , 采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算：構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力NG2K(kN) 計(jì)算公式為：NG2K = N G2+NG3+NG4 = 3.359 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：NQ = 1.89 kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值： Gk = 0.116 kN/m ；計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩：M =M / (1.4 0.85) = 0.086 /(1.4wkw0.85) = 0.072 kN.m ；Hs =( 0.186 4.89 10-4 205103-(1.23.359+0.85 1.4 (1.89+0.186 4.89 1000.072/5.08)/(1.2 0.116)=77.681 m ；按規(guī)范 5.3.6 條腳手架搭設(shè)高度 H s等于或大于 26米，按照下式調(diào)整且不超過50米：H = 77.681 /(1+0.00177.681)=72.082 m ；H= 72.082 和 50 比較取較小值。經(jīng)計(jì)算得到，腳手架搭設(shè)高度限值 H =50 m。腳手架單立桿搭設(shè)高度為 0m，小于 H ，滿足要求！八、連墻件的計(jì)算:連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)算：Nl= N lw + N 0風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.248 kN/m 2；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳