鋼管扣件式懸挑腳手架強(qiáng)度計(jì)算書(shū)_百度文庫(kù)

1、鋼管扣件式懸挑腳手架強(qiáng)度計(jì)算書(shū)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的使用要求，施工現(xiàn)場(chǎng)中使用14#槽鋼及2×11mm鋼絲繩構(gòu)成的三角形受力體系來(lái)懸挑30m高度的鋼管扣件式腳手架，現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)行建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ130-2001建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范及施工現(xiàn)場(chǎng)的其他相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，對(duì)該腳手架及懸挑三角形結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算，以完善施工技術(shù)資料，并為保證施工安全提供依據(jù)。1、計(jì)算力學(xué)模型懸挑式鋼管扣件腳手架的構(gòu)造與幾何尺寸見(jiàn)圖1，每根立桿下設(shè)置一根14#槽鋼懸挑梁2×11mm鋼絲繩構(gòu)成的受力體系。2、懸挑梁腳手架的鋼管及承載體系的幾何特性與強(qiáng)度2.1 48×3.5mm鋼

2、管（1）幾何特性1）截面積：A=/4（D2-d2）=/4(482-142=489(mm2 (12轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：I=/64（D4-d4）=/64(484-144=121900(mm4 (23）抗彎模量：W=I/（D/2）=121900÷（48/2）=5079(mm3 (34）回轉(zhuǎn)半徑：I=I/A=121900/489=15.79(mm (45計(jì)算長(zhǎng)度：l0=kh (5式中：k-計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取k=1.155;-考慮腳手架整體穩(wěn)定性因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)；當(dāng)立桿橫距為0.8m、連墻桿二步三跨布置時(shí)，可取=1.50;h-立桿步距，h=1800(mm;6長(zhǎng)細(xì)比：= Lc/I=3119/15.

3、79=198 (67穩(wěn)定系數(shù)：查表得=0.184(2鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:=205(N/ mm2=205（MPa）22 14#槽鋼（1）幾何特性由建筑施工腳手架實(shí)用手冊(cè)（建筑工業(yè)出版社）查得：1）截面積：A=1851（mm2）2）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：I=5637000（mm4）3）抗彎模量：W=80500（mm3）4）回轉(zhuǎn)半徑：I=55.2(mm(2鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：=205(N/ mm2=205（MPa）23鋼絲繩由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版社）查得，當(dāng)鋼絲繩的工作級(jí)別為重型M5，6*19-140-11型（11mm）鋼絲繩的破斷拉力為T(mén)P=61.3(KN，安全系數(shù)取為n=6，則該鋼絲繩的許用拉力為：

4、TP=TP/n=61300/6=10217(N (73強(qiáng)度計(jì)算31腳手架311立桿（1）計(jì)算荷載1）軸向壓荷載根據(jù)JGJ130-2001建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范，組合風(fēng)荷載時(shí)，架體立桿的計(jì)算荷載為：式中：NG1K-腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的軸向力：小橫桿：n(0.1+b+0.2 1=1*（0.1+0.8+0.2）*0.0384=0.042(kN，扣件：2+2（h/6*2+l/6*2）*0.015=2+2+(1.8*2/6+1.5*2/6*0.015=0.0765(kN，步數(shù)：H/h=30/1.8=17(步每縱距全高：NG1K0=0.3719*17=6.324(kN，每根立桿承載：NG

5、1K=6.324/2=3.162(kN;NG2K-構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力：腳手板：n(b+0.2l2小橫桿及扣件：n(0.1+b+0.2 1+22護(hù)欄及扣件：n(3l1+32剪刀撐：2hn1/6cos45°+102則全高一縱距構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力合計(jì)為：NG2K0=2.04+1.228+3.703+0.36+0.704+0.135=8.17(kN,每根立桿承受構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力為：NG2K=8.17/2=4.085(kN。NQK-施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，根據(jù)現(xiàn)行腳手架規(guī)范，在建筑結(jié)構(gòu)主體施工階段，腳手架上的施工面荷載為2（kN/·層）*3（層），

6、在建筑外墻裝潢施工階段，腳手架上的施工面荷載為3（kN/·層）*2（層），則：腳手架在投影面上的施工面荷載：qQ=6( kN/施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值在立桿上產(chǎn)生的軸向力：NQK0=l(b+0.2 qQ=1.5*(0.8+0.2*6=6( kN每根立桿上承受的軸向力：NQK=9/2=4.5(kN組合風(fēng)荷載時(shí)，架體每根立桿承受的計(jì)算軸向壓荷載為：2彎矩立桿截面上承受的彎矩由風(fēng)荷載產(chǎn)生，根據(jù)JGJ130-2001建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范，風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩計(jì)算式為：式中：Wk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，Wk =0.7zs w0z-風(fēng)壓高度變化系數(shù)，預(yù)計(jì)該腳手架在郊區(qū)50m高度上使用，則z=1.67；

7、s-風(fēng)荷載體型系數(shù)，當(dāng)建筑物墻體已砌完，s=1.0,當(dāng)建筑物為框架或開(kāi)洞，s=1.3，-擋風(fēng)系數(shù)，密目式安全網(wǎng)=0.4，w0-基本風(fēng)壓（kN/），據(jù)GB9建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附表D4，南京地區(qū)50年一遇的基本風(fēng)壓為w0=0.4（kN/）,風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎距為：(2單肢抗壓穩(wěn)定性當(dāng)架體單根立桿承受軸向壓力N與彎距MW時(shí)，單肢抗壓穩(wěn)定性計(jì)算式為：N/A+MW/M （11）將以上計(jì)算結(jié)果代入式（11），得：14051/0.184*789+138000/5079=156.16+27.17=183(MPa=205(MPa，以上計(jì)算結(jié)果表明，架體底部單根立桿的單肢抗壓穩(wěn)定性滿足。312架體搭設(shè)高度驗(yàn)算根據(jù)JGJ

8、130-2001建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范，組合風(fēng)荷載時(shí)，本腳手架架體可搭設(shè)高度計(jì)算式為：式中：gk-每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m），由上述標(biāo)準(zhǔn)可查得gk =0.1248（KN/m）；H-腳手架搭設(shè)高度限值，H= Hs /1+0.001 Hs (13則得：=18445-(4167+8267/0.1498=40126(mm=40.126(m本腳手架實(shí)際搭設(shè)高度為H=30（m）<H=30.578(m，符合上述安全技術(shù)規(guī)范的要求。313連墻體（1）連墻體的軸向力設(shè)計(jì)值Nl=Nlw+N0 (14式中：Nlw -風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值，NlW=1.4WKAW<N

9、 (15式中：AW -每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架的迎風(fēng)面積，本腳手架按照2步3跨布置連墻桿，則迎風(fēng)面積為：N0 -連墻體約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力，雙排架取N0 =5（KN）；N-扣件的抗滑承載力，N單扣件=8（KN），N雙扣件=10（KN）；Nl=5.443+5=10.443(KN> N單扣件=8（KN），不能用；Nl=5.443+5=10.443(KN N雙扣件=10（KN），能用；則按2步3跨布置的連墻件應(yīng)安裝雙扣件。32懸挑梁支撐結(jié)構(gòu)321計(jì)算簡(jiǎn)圖懸挑梁支撐結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2。322計(jì)算荷載（1）立桿支撐點(diǎn)的計(jì)算荷載由前計(jì)算結(jié)果知，每根立桿支撐點(diǎn)的計(jì)算荷載為N=14.

10、051(KN。（2）鋼絲繩的拉力懸挑梁的計(jì)算力學(xué)模型可視為簡(jiǎn)支梁，見(jiàn)圖3（a）。建筑物常規(guī)層高為2.83.6m，在圖3（a）計(jì)算力學(xué)模型中，顯然層高越小，鋼絲繩的拉力越大，則取支高2.8m計(jì)算。由圖3（a）知：=tg-1h/(a+b=tg-12.8/(0.3+0.8=68.55°,MAi=0，1.1Tsin-0.3N-1.1N=0,Nxi=0，RAX-Tcos=0, RAX=Tcos=19829cos68.55°=7251(N,NYi=0, RAY+T sin-2N=0,RAY=2N- T sin=2*14051-19829 sin68.55°=9646(N。（3

11、）結(jié)構(gòu)內(nèi)力1彎矩： MA=MC=0，MB=300 RAY=300*9646=2893800(N·mm；2剪力：QA= QB左=- RAY=-9646（N），QB右 = T sin-N=19829 sin68.55°-14051=4406（N）= QC；3軸力：NAC=-RAX=-7251（N）；將以上結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果繪制成內(nèi)力圖，見(jiàn)圖3(b、(c、(d。由前計(jì)算結(jié)果知，當(dāng)采用雙股鋼絲繩，且安全系數(shù)取n=6時(shí)，其計(jì)算拉力為：T=19829(N 0 =2*10217=20433(N ，則鋼絲繩使用安全。 （1）懸挑梁梁身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度承受圖3（a）的各種荷載時(shí)，懸挑梁梁身的強(qiáng)度計(jì)算

12、式為：=（NAC/A+Mb/w）2+3(QB/A2=(-7251/1851+-2893800/805002+3*(-9646/18512=(1.979+35.9482+3*5.212=39(N/2=39(MPa<=205(MPa，懸挑梁梁身的強(qiáng)度滿足。為防止14#槽鋼發(fā)生局部失穩(wěn)，建議在B、C點(diǎn)槽鋼開(kāi)口處焊接厚度8，寬度100的立板封口。（2）支撐點(diǎn)A的焊縫的強(qiáng)度支撐點(diǎn)A采用50*50*5角鋼橫向焊接構(gòu)成，角鋼長(zhǎng)度50（），中部焊接三角肋板，以防角鋼受載變形，見(jiàn)圖2。1）焊縫面積：A=2lhcos45°=2*50*5 cos45°=354(2,2）焊縫強(qiáng)度：= RAX/A=7251/354=21（N/2）Q=120(MPa，支撐點(diǎn)A焊縫強(qiáng)度滿足。（3）鋼絲繩下拉結(jié)點(diǎn)C的強(qiáng)度1）焊縫面積：鋼絲繩下拉結(jié)點(diǎn)C采用一根48*3.5鋼管立焊在槽鋼底部構(gòu)成，其焊縫面積為：A=2Dhcos45°=2*48*4 cos45°=853(2,2）焊縫強(qiáng)度：= T/A=19829/853=23（N/2）=23（MPa）Q=120(MPa，3）鋼管強(qiáng)度：= T/A=19829/（2*489）=20（N/2）=20（MPa）=205(MPa，鋼絲繩