腳手架荷載等計算示例

1、腳手架荷載等計算示例6 計算參數(shù):鋼管強度為 205.0 N/mm2，鋼管強度折減系數(shù)取 1.00。雙排腳手架，搭設(shè)高度 40 米，6 米以下采用雙管立桿，6 米以上采用單管立桿。立桿的縱距 1.30 米，立桿的橫距 1.10 米，內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu) 0.50 米，立桿的步距 1.80 米。鋼管類型 48X3.0，連墻件采用 2 步 3 跨，豎向間距 3.6 米，水平間距 3.9 米 施工活荷載為 3.0kN/m2，同時考慮 2 層施工。腳手板采用竹笆片，荷載為 0.10kN/m2，按照鋪設(shè) 4 層計算。2欄桿采用竹笆片，荷載為 0.17kN/m，安全網(wǎng)荷載取 0.0100kN/m。腳手板下大橫桿

2、在小橫桿上面，且主結(jié)點間增加2 根大橫桿。一2基本風(fēng)壓 0.30kN/m，高度變化系數(shù) 1.0000，體型系數(shù) 0.6000。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 170kN/m，底面擴展面積 0.250m ,地基承載力調(diào)整系數(shù) 0.40鋼管慣性矩計算采用 匸n(D4-d4)/64 ,抵抗距計算采用 W=n(D4-d4)/32D。6.1 大橫桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變 形。6.1.1 均布荷載值計算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.100X1.100/2=0.055k

3、N/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000X1.100/2=1.650kN/m靜荷載的計算值q1=1.2X0.038+1.2X0.055=0.112kN/m活荷載的計算值q2=1.4X1.650=2.310kN/m丨H M門I I門I I t-f-r大橫桿計算荷載組合簡圖（跨中最大彎矩和跨中最大撓度）6.1.2 抗彎強度計算最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩跨中最大彎矩計算公式如下Mg十tn帥畀跨中最大彎矩為支座最大彎矩為2M2=-(010X0.112+0.117X2.310)X1.300 =-0.476kN.m我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強度驗算：(T =0.476X10 /449

4、1.0=105.922N/mm2丨！ 丨I I I丨I I $丨丨I 1 f-t-r1L4大橫桿計算荷載組合簡圖（支座最大彎矩）t大橫桿的計算強度小于 205.0N/mm,滿足要求!6.1.3 撓度計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：窗益7+阿鑰靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1=0.038+0.055=0.093kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2=1.650kN/m三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度45V=(0.677X0.093+0.990X1.650)X1300.0 /(100X2.06X10X107780.0)=2.183mm 大橫桿的最大撓度小于 1300.0/150 與 10m

5、m 滿足要求！6.2 小橫桿的計算小橫桿按照簡支梁進(jìn)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，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。P2=0.100X1.100X1.300/2=0.072kNQ=3.000X1.100X1.300/2=2.145kNP=1.2X0.050+1.2X0.072+1.4X2.145=3.149kN6.2.2 抗彎強度計算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計算公式如下：集中荷載最大彎矩計算公式如下：2621 荷載值計算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P冋.038X1.300=0.050kN腳手板的荷

6、載標(biāo)準(zhǔn)值活荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載的計算值P小橫桿計算簡圖M=(1.2X0.038)X1.1002/8+3.149X1.100/4=0.873kN.mryr(T =0.873X10 /4491.0=194.358N/mm623 撓度計算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和 均布荷載最大撓度計算公式如下：z 3845/集中荷載最大撓度計算公式如下：PHUK4 3 5/小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度45V1=5.0X0.038X1100.004/(384X2.060X105x107780.000)=0.033mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=0.050+0.072+2.145=2.266

7、kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度5V2=2266.420X1100.0X1100.0X1100.0/(48X2.06X105X107780.0)=2.831mm最大撓度和 V=V1+V2=2.864mm 小橫桿的最大撓度小于 1100.0/150 與 10mm 滿足要求！6.3 扣件抗滑力的計算2 .小橫桿的計算強度小于 205.0N/mm,滿足要求！縱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(shè)計值,單扣件取 8.0kN,雙扣件取 12.0kN ;R縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值;荷載值計算橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)

8、值P1=0.038X1.100=0.042kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100X1.100X1.300/2=0.072kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000X1.100X1.300/2=2.145kN荷載的計算值 R=1.2X0.042+1.2X0.072+1.4X2.145=3.139kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求！當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá) 40-65N.m 時,試驗表明：單扣件在 12kN 的荷載下會滑 動,其抗滑承載力可取 8.0kN;雙扣件在 20kN 的荷載下會滑動，其抗滑承載力可取 12.0kN。6.4 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

9、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 0.0995NG1= 0.100X40.000=3.982kN2(2) 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m );本例采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.10NG2= 0.100X4X1.300X(1.100+0.500)/2=0.416kN(3) 欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為 0.17 ; NG3= 0.170X1.300X4=0.884kN2吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m ); 0.010X長細(xì)比，為 3118/16=196NG4= 0.010X1.300X40.000=0

10、.520kN經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG= NG什 N32+N33+N34= 5.802kN?；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)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ= 3.000X2X1.300X1.100/2=4.290kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算其中 W0基本風(fēng)壓（kN/m2） ,W0= 0.300Uz風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，UZ= 1.000Us風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us= 0.600經(jīng)計算得到：W= 0.300X1.000X0.600 = 0.180kN/m?？紤]風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式N = 1.2NG+ 0.9X1.4N

11、Q經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力：N=1.2X5.802+0.9X1.4X4.290=12.368kN不考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式N = 1.2NG+ 1.4NQ經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力：N=1.2X5.802+1.4X4.290=12.968kN風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式2MW= 0.9X1.4Wklah2/10其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）;l a-立桿的縱距（m）；h- 立桿的步距（m）。經(jīng)過計算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩：M 滬 0.9X1.4X0.180X1.300X1.800X1.800/10=0.096kN.m6.5 立桿的穩(wěn)定

12、性計算7.5.1 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=12.968kN;i- 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm ;k 計算長度附加系數(shù)，取 1.155 ;u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500 ;l0 計算長度（m）,由公式 l0 = kuh 確定，10=1.155X1.500X1.800=3.118m;A-立桿凈截面面積，A=4.239cm2W 立桿凈截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3;X長細(xì)比，為 3118/16=196入 0 允許長細(xì)比(k 取 1)，為 2700/16=169 210一長細(xì)比驗算滿足要求！軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)

13、，由長細(xì)比 Io/i 的結(jié)果查表得到 0.190 ;(T- 鋼管立桿受壓強度計算值(N/mm2)；2f-鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.00N/mm ；經(jīng)計算得到：2(T=12968/(0.19X424)=161.390N/mm； 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算(7 f,滿足要求！6.5.2 考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算蘭十処y 盟W其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=12.368kN;i-計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm ;k 計算長度附加系數(shù)，取 1.155 ;u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500 ;l0-計算長度(m),由公式 I= kuh 確定，l0=1

14、.155X1.500X1.800=3.118m;2A- 立桿凈截面面積，A=4.239cm ;3W-立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.491cm ;(T鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，7= 205.00N/mm2;gk每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值,gk= 0.100kN/m ;Nxie 軸向力鋼絲繩卸荷部分,NQk= 0.000kN ;長細(xì)比，為 3118/16=196入0 允許長細(xì)比(k 取 1)，為 2700/16=169 210一長細(xì)比驗算滿足要求！軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比 Io/i 的結(jié)果查表得到 0.190 ;M計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，M=0.096kN.m;(T-鋼管立

15、桿受壓強度計算值(N/mm2);f鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.00N/mm2;經(jīng)計算得到(T=12368/(0.19X424)+96000/4491=175.187N/mm2;一考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算(7 N，連墻件的設(shè)計計算滿足強度設(shè)計要求！經(jīng)過計算得到 Nf= 288.444kNN2N，連墻件的設(shè)計計算滿足穩(wěn)定性設(shè)計要求！連墻件采用扣件與墻體連接。 經(jīng)過計算得到 N1=6.538kN 小于扣件的抗滑力 8.0kN，連墻件扣件滿足要求！6.8 立桿的地基承載力計算立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求其中 pk 腳手架立桿基礎(chǔ)底面處的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值,（kPa）Nk上部結(jié)構(gòu)傳至

16、基礎(chǔ)頂面的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值Nk= 5.80+4.29=10.09kN2A- 基礎(chǔ)底面面積（m ） ; A = 0.252fg 地基承載力設(shè)計值（kN/m ） ； fg= 68.00地基承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算gk其中 kc腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc= 0.40一地基承載力的計算滿足要求6.9 腳手架配件數(shù)量匡算根據(jù)腳手架立桿數(shù)量按以下公式進(jìn)行計算:gk地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；fgk= 170.00Pk=NA=40.37需要扣件式鋼管腳手架的桿件配備數(shù)量需要一定的富余量,因此按匡算方式來計算;以適應(yīng)構(gòu)架時變化N2 -N4 -n -h -lb -L -直角扣件數(shù)（個） ;旋轉(zhuǎn)扣件數(shù)（個） ;立桿總數(shù)（根）n=178 ;步距(m) h=1.8 ；立桿橫距 （m） lb=1.1N3 -S -la-H -小橫桿數(shù) （根） ;對接扣件數(shù)（個） ;腳手板面積（m2） ;搭設(shè)高度（m）H=40 ；立桿縱距（m）la=1.3 ；長桿總長度（m）L =1.1X40X(178+1.3X178/1.8-2X1.3/1.8)=13424.89小橫桿數(shù)（根）N 仁 1.1X(40/3.6+1)X178=2371直角扣件數(shù)（個） N2=2.2X(40/1.8+ 1)X178=