公交清河路始發(fā)站外腳手架計(jì)算書

1、寧波公交清河路始發(fā)站工程外 腳 手 架 計(jì) 算 書一、工程概況：本工程為寧波公交清河路始發(fā)站,框架結(jié)構(gòu), 建筑面積總計(jì)255m2,有三個(gè)建筑單體：1、管理用房建筑面積120 m2，一層框架結(jié)構(gòu)，檐口標(biāo)高4.50m及5.40m;2、公廁建筑面積61 m2，一層框架結(jié)構(gòu)，檐口標(biāo)高6.00m, 建筑最高6.90m;3、站臺(tái)建筑面積75 m2，一層鋼結(jié)構(gòu)。室外地坪相對(duì)標(biāo)高0.15m, 按公廁最高6.90m計(jì)，自室外地坪起外腳手架搭設(shè)高度應(yīng)為6.900.151.0= 8.05m , 采用扣件式鋼管腳手架,按以往經(jīng)驗(yàn), 立桿采用單立桿,內(nèi)立桿與外墻間距a1=0.30m。腳手架主要尺寸:立桿縱距l(xiāng)a=1.5

2、m，立桿橫距l(xiāng)b=1.2m，步距h=1.8 m，實(shí)際搭設(shè)高度H=8.40m，詳見圖一（共4步，H=0.2+41.81.0=8.4m）。地基土分層夯實(shí)后，上澆C10混凝土厚100mm。施工區(qū)域?yàn)榇蟪鞘惺袇^(qū)，地面粗糙度類別為C類，基本風(fēng)壓 W0 = 0.30KN/m2 （寧波市10年一遇基本風(fēng)壓0.30KN/m2, 50年一遇基本風(fēng)壓0.50 KN/m2 ，考慮到腳手架的臨時(shí)性，取基本風(fēng)壓為0.30 KN/m2）。本工程為框架結(jié)構(gòu)，采用全封閉密目式安全立網(wǎng)雙排腳手架進(jìn)行結(jié)構(gòu)階段和裝修階段施工，施工作業(yè)層為1層，腳手架采用483.5鋼管搭設(shè)，滿鋪竹芭片腳手板，滿設(shè)扶手及擋腳桿，連墻件采用同類鋼管作鋼

3、性連結(jié)，按2步3跨布置 。（連墻件覆蓋面積3.604.50 = 16.2m2） 圖 一 二、計(jì)算依據(jù)（主要）： 1 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 130-2001（2002年版） 以下簡稱規(guī)范2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-20033 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范4 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范5 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)6 建筑施工扣件式鋼管腳手架構(gòu)造與計(jì)算劉群主編（參考）7 建筑施工扣件式鋼管模板支架技術(shù)規(guī)范 DB33/1035-20068 本工程施工圖三、計(jì)算數(shù)據(jù)：483.5鋼管：自重q=38.4N/M，直角扣件q1=13.2N/個(gè)，對(duì)接扣件q2=18.4N/個(gè)，旋轉(zhuǎn)扣件q3=14.6N/個(gè)

4、。截面積A=4.89cm2，慣性矩I=12.19 cm4，截面模量W=5.08 cm3，回轉(zhuǎn)半徑i=1.58 cm。圍網(wǎng)參數(shù)： 采用2300目/100 cm2，自重0.005 KN/m2 ，每目孔隙面積A0=1.3mm2。鋼管強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f=205 N/ mm2，彈性模量；E=2.06105 N/ mm2。竹笆片自重Qp=0.15KN/m2施工荷載：2KN/m2（結(jié)構(gòu)階段），2 KN/m2 （裝修階段）。四、8.40m高雙排腳手架各項(xiàng)指標(biāo)驗(yàn)算：計(jì)算說明：本計(jì)算書嚴(yán)格遵循國家規(guī)范與相關(guān)參考資料作較為全面計(jì)算，外腳手架按寧波市常規(guī)搭設(shè)方式，大橫桿在小橫桿上，（即南方做法），小橫桿作為腳手架層面內(nèi)主

5、要承載力構(gòu)件，在結(jié)構(gòu)施工階段，按規(guī)范施工荷載應(yīng)取3 KN/m2計(jì)算，經(jīng)計(jì)算小橫桿抗彎強(qiáng)度不能滿足要求，但該問題帶有普遍性，據(jù)寧波市大量腳手架實(shí)踐證明，未見小橫桿自身承載力有大的問題，但為規(guī)范計(jì)算起見，規(guī)定本腳手架在結(jié)構(gòu)施工階段僅作為圍護(hù)及人員通道之用，不堆載、不作為施工操作平臺(tái)，而在裝飾裝修階段方可作為正式外腳手架進(jìn)行各項(xiàng)施工操作，故以下計(jì)算過程中施工荷載，在結(jié)構(gòu)施工階段和裝飾裝修階段均取2 KN/m2作為計(jì)算依據(jù)。1 縱向水平桿抗彎強(qiáng)度及變形計(jì)算:按三跨連續(xù)梁計(jì)算,計(jì)算簡圖見圖二,設(shè)4根縱向水平桿，縱向水平桿間距s =1200/3=400 mm（鋼管自重忽略不計(jì)）。1）抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算： 圖 二

6、竹芭片自重標(biāo)準(zhǔn)值：q1k=0.150.4=0.06KN/m 竹芭片自重設(shè)計(jì)值：q1=1.2q1k=1.20.06=0.072 KN/m施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值： q2k=20.4=0.8 KN/m施工荷載設(shè)計(jì)值： q2=1.4q2k=1.40.8=1.12 KN/mMmax=0.100q1la2+0.117q2la2(按最不利組合考慮) =0.10.0721.520.1171.121.52=0.311 KN.m= Mmax/W=(0.311106)/(5.08103)=61.2 N/ mm2205 N/ mm2=f 滿足要求。2）撓度驗(yàn)算：V=la4/100EI（0.677q1k+0.99 q2k）=1

7、5004/(1002.0610512.19104) (0.6770.060.990.8)=1.68 mm10 mm =la/150 及10mm 滿足要求。2.橫向水平桿抗彎強(qiáng)度及變形計(jì)算: 計(jì)算簡圖見圖三，為單側(cè)帶懸臂的簡支梁,其中：lb=1.20m，s=0.4m，a1=0.3m. （鋼管自重忽略不計(jì)）由縱向水平桿傳給橫向水平桿集中力標(biāo)準(zhǔn)值：FK =1.1q1kla+1.2q2kla =1.10.061.51.20.81.5=0.099+1.44=1.539KN由縱向水平桿傳給橫向水平桿集中力設(shè)計(jì)值： 圖 三F= 1.1q1la+1.2q2la = 1.10.0721.51.21.121.5=

8、0.119+2.016=2.135 KN1） 抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算： 考慮最不利組合，求Mmax時(shí)不計(jì)懸挑荷載，有： Mmax=Flb/3=2.1351.20/3=0.854 KN.mMmax/W=(0.854106)/(5.08103)=168 N/ mm2 205 N/ mm2=f 滿足要求。2） 撓度驗(yàn)算： 同樣考慮最不利組合，求Vmax時(shí)不計(jì)懸挑荷載，有： 查建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)（146頁） Vmax=（5n4-4n2-1）/384n3EIFKlb3 (n=3) =0.03549/ EIFKlb3=0.03549/(2.0610512.19104) 1.53910312003 =3.76 mm

9、8 mm=lb/150及10 mm 滿足要求。 3.扣件抗滑承載力計(jì)算： 圖四中B支座反力RB即為主扣件受力值： B支座反力RB=RB1+RB2+RB3 外伸端集中力設(shè)計(jì)值F： F=1.1q1la+1.2q2la =1.11.20.150.151.5 +1.21.420.151.5 =0.801 KNRB1=F=2.135 KNRB2=F=2.135 KNRB3= F（1+a1/lb） 圖 四 =0.801（10.3/1.2）=1.001 KNRb=RB1+RB2+RB3=2.1352.1351.001=5.271 KN Rb=5.271KN8 KN= Rc 單扣件抗滑可以滿足要求。注：考慮到

10、扣件質(zhì)量可能存在局部缺陷,扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值乘以折算系數(shù)0.8后采用，則：Rb=5.271KN0.8RC=0.88=6.4KN=RC 單扣件抗滑仍能滿足要求。現(xiàn)將4根縱向水平桿中的里、外邊緣二根直接用扣件固定在立桿之上，則RB1顯然為0 ，從而： Rb =RB1+RB2+RB3=02.1351.001=3.136KNRb=3.136KN 6.4 KN =RC采用單扣件抗滑仍滿足要求，且有很大富余，更為安全，本工程外腳手架搭設(shè)即采用此種方法。 4.立桿的穩(wěn)定性計(jì)算（采用單立桿）： 1）驗(yàn)算長細(xì)比： =Kh/i（取K=1），按lb=1.30m查規(guī)范，=1.55 =11.55180/1.58=17

11、7210=滿足要求。2)求穩(wěn)定折減系數(shù)： 此時(shí)應(yīng)取K=1.155=Kh/i=1.1551.55180/1.58=204查規(guī)范，=0.1743）計(jì)算風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值對(duì)底部立桿段產(chǎn)生的彎矩Mw： 作用于立桿底部風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： wK=0.7z S wO 大城市市區(qū)，地面粗糙度為C類，查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，z =0.74，查建筑施工扣件式鋼管腳手架構(gòu)造與計(jì)算劉群主編(計(jì)算依據(jù)6)，得密目式安全立網(wǎng)擋風(fēng)系數(shù)1=0.841。查規(guī)范，得敞開式腳手架擋風(fēng)系數(shù)2=0.089從而密目式安全立網(wǎng)全封閉綜合擋風(fēng)系數(shù)：=1+2-1 2 /1.2 =0.841+0.089-0.8410.089/1.2=0.868按全封閉腳手架

12、、背靠建筑物狀況為框架，有：風(fēng)荷載體型系數(shù)S=1.3=1.30.868=1.128 wK=0.7z S wO =0.70.741.1280.3=0.175 KN/m2 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值對(duì)立桿段產(chǎn)生的彎矩Mw: Mw =0.851. 4wK la h2/10 =0.851.40.1751.51.82/10=0.101 KN.m4）腳手架各項(xiàng)荷載計(jì)算：本腳手架高度8.40m 25m，可不考慮架高安全系數(shù)，計(jì)算高度不必調(diào)整，取計(jì)算高度Hs=8.40m 腳手架自重標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的軸向力: NG1K =HsgK =8.400.1248=1.048 KN（查規(guī)范gK=0.1248 KN/m） 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的

13、軸向力: 滿鋪腳手板（n=4步）: Na =0.5（lb+a1） la Qp n（竹笆片自重Qp=0.15KN/m2） =0.5（1.2+0.3）1.50.154=0.675KN欄桿及擋腳桿（每步483.5鋼管2根+扣件）:Nb =（q2la2q1）n2lan/6.5q2 =(38.410-321.5213.210-3)421.54/6.518.410-3 =0.601 KN（鋼管自重q KN/m，直角扣件重q1，對(duì)接扣件重q2）安全網(wǎng):Nc =0.005lahs =0.0051.58.40=0.063 KN（安全網(wǎng)自重0.005 KN/m2）NG2K = Na+ Nb+ Nc =0.675+

14、0.601+0.063= 1.339 KN施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和（1層作業(yè)層）:NQK =0.5（lb+a1）laQK =0.5（1.20+0.3）1.52 = 2.25 KN5）立桿段軸向力設(shè)計(jì)值N： 組合風(fēng)荷載時(shí)：N=1.2（NG1K+ NG2K）+0.851.4NQK =1.2（1.048+1.339）+0.851.42.25= 5.54 KN不組合風(fēng)荷載時(shí)： N=1.2（NG1K+ NG2K）+1.4NQK =1.2（1.048+1.339）+1.42.25= 6.01 KN6）穩(wěn)定性驗(yàn)算： 組合風(fēng)荷載時(shí)： N/A+Mw/W =5.54103/（0.174489）+0.1011

15、06/5.08103 =65 N/mm2 205 N/mm2 =f 滿足要求。不組合風(fēng)荷載時(shí)：N/A=6.01103/（0.174489） =70.6 N/mm2 205 N/mm2 =f 滿足要求。結(jié)論：采用單立桿時(shí)，組合風(fēng)荷載或不組合風(fēng)荷載腳手架穩(wěn)定性均能滿足使用要求。 5.連墻件驗(yàn)算: 此時(shí)應(yīng)驗(yàn)算腳手架最高處（8.40m）連墻件。1) 求WK查計(jì)算依據(jù)3得風(fēng)壓高度變化系數(shù)z =0.74 經(jīng)以上計(jì)算取風(fēng)荷載體型系數(shù)S=1.128腳手架頂端風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： wK=0.7z s wO =0.70.741.1280.3=0.175 KN/M22）求連墻件軸向力設(shè)計(jì)值NC：單個(gè)連墻件抗風(fēng)面積：AW

16、=2h3la =21.831.5=16.2 M2連墻件約束平面外變形所產(chǎn)生的軸向力：NO=5 KN（雙排腳手架時(shí)）連墻件軸向力設(shè)計(jì)值：Nl=NCw+ NO=1.4wKAW+ NO =1.40.17516.2 + 5=8.97 KN3）扣件連結(jié)抗滑移驗(yàn)算：采用雙扣件RC=12 KNNl=8.97 KN12 KN=RC采用雙扣件可以滿足使用要求（連墻件鋼管加長后與腳手架內(nèi)立桿扣接，另一端與主體予埋鋼管扣接處正常扣接外，再內(nèi)外各增加一個(gè)抗滑扣件）。4） 連墻件穩(wěn)定承載力驗(yàn)算：設(shè)連墻件長度lH=300+1200=1500mm（腳手架內(nèi)立桿與墻面間距 + lb），長細(xì)比=lH/i=150/1.58=95

17、=150 由查規(guī)范相應(yīng)表格,得=0.626穩(wěn)定計(jì)算：NL/A=10.40103/（0.626489） =34.0 N/mm2205 N/mm2=f可見連墻件穩(wěn)定承載能力足夠。6、立桿地基承載力驗(yàn)算： 以立桿底腳最大受力6.01 KN(取自不組合風(fēng)荷載時(shí))作為計(jì)算依據(jù)。P fg = kc.fgk現(xiàn)腳手架底腳處地坪已作硬化處理，可取kc = 1.0，地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值fgk取70KN/m2。立桿底腳處設(shè)厚300300120強(qiáng)度等級(jí) C25砼墊塊，每個(gè)立桿底腳處墊板有效面積按A= 0.30.3= 0.09 m2。 P = N / A =6.01/0.09= 67 KN/m2 70 KN/m2=1.0

18、70 KN/m2= kc.fgk 滿足要求。五、其它：1、 腳手架構(gòu)造要求應(yīng)滿足建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 130-2001（2002年版）中各項(xiàng)規(guī)定。2、腳手架的現(xiàn)場安全技術(shù)管理：1）腳手架編制者及公司質(zhì)安人員應(yīng)對(duì)操作人員作安全技術(shù)交底，除向操作者交代各項(xiàng)構(gòu)造要求，安全事項(xiàng)外，重點(diǎn)指出本工程腳手架各項(xiàng)幾何參數(shù)，必須避免操作人員按“常規(guī)”憑經(jīng)驗(yàn)自行作主隨意搭設(shè)；2）必須禁止不作地基處理，不按計(jì)算書要求鋪設(shè)立桿下墊塊或墊板，甚至在虛土上架設(shè)立桿，而為應(yīng)付安全檢查事后補(bǔ)做“硬”地坪，偽造腳手架已作地基處理假象而給安全造成重大隱患；3）重點(diǎn)檢查連墻件數(shù)量、質(zhì)量，其布置與計(jì)算書規(guī)定是否一致，轉(zhuǎn)角處是否加密，是否滿足規(guī)范要求，是否鋼性連結(jié)，該雙扣件的有否遺漏，連墻件架設(shè)與架體進(jìn)度是否同步等等。 4）因腳手架步高與建筑層高的矛盾，往往不