腳手架的計(jì)算書(shū)

1、第二章腳手架專項(xiàng)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)-懸挑型鋼鋼管腳手架型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計(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)、建筑施工安全檢查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) (JGJ59-99)、建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范(JGJ80-91)以及本工程 的施工圖紙。1.1參數(shù)信息2.1.1腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度20米，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸：立桿的縱距為1.5m，立桿的橫距為1.05m,立桿的步距為1.8m； 內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.30 m ；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為2根；采

2、用的鋼管類型為 48 X 3.5 ；橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù)1.00 ；連墻件布置取兩步兩跨，豎向間距 3.6 m，水平間距3 m,采用扣件連接； 連墻件連接方式為雙扣件；2.1.2活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):3.000 ;腳手架用途：結(jié)構(gòu)腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2層2.1.3風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處青島，查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為0.6kN/m2,腳手架搭設(shè)高度為20m 地面粗糙度類別為c,風(fēng)荷載高度變化系數(shù)卩z=1.35 (標(biāo)高+60取上段最不 利荷載情況)，風(fēng)荷載體型系數(shù) 卩s=1.3 0 =1.3 x 0.89=1.157 ； (GB5009-2001)計(jì)算中考慮

3、風(fēng)荷載作用水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值3 k=0.7 卩z -卩s 3 o=0.7 X 1.35 X 1.157 X0.6=0.656KN/m22.1.4靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.1248 ；腳手板采用自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.3 ;欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.11 ；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005 ;腳手板鋪設(shè)層數(shù):4層；腳手板類別：沖壓鋼腳手板；欄桿擋板類別：欄桿、沖壓鋼腳手板擋板；2.1.5水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用25a工字鋼，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.35m，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度1.5 m 。與樓板連接的螺栓直徑(mm):2

4、0.00 ;樓板混凝土標(biāo)號(hào):C302.2縱橫水平桿計(jì)算2.2.1橫向水平桿計(jì)算橫向水平桿按單跨梁計(jì)算，按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷 載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。計(jì)算簡(jiǎn)圖和腳手架搭設(shè)示意圖如圖aq-M 1 H 114Tf站帖7唯圖a橫向水平桿計(jì)算簡(jiǎn)圖和腳手架搭設(shè)示意圖(1 )荷載計(jì)算鋼管自重 Pi= 0.038 kN/m ;腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：P 2= 0.3 X 1.5/3=0.15 kN/m ;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=3 X 1.5/3=1.5 kN/m ;荷載的計(jì)算值:q=1.2 X 0.038+1.2 X 0.15+1.4 X 1.5 =2.326 kN/m ;(2)強(qiáng)度計(jì)算最大

5、彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩，計(jì)算公式如下：最大彎矩 Mqmax =2.326 X 1.052/8 = 0.321kN.m ;最大應(yīng)力計(jì)算值 (T = M qmaxW =63.189N/mm小橫桿的最大彎曲應(yīng)力(T =63.189 N/mm2小于小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值2f=205 N/mm，滿足要求！(3)撓度計(jì)算最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=0.038+0.15+1 .5= 1.688 kN/m5護(hù)33AEI最大撓度 V = 5.0 X 1.688 X 10507(384 X 2.06 X 105 X 121900)=1.064 mm 小橫桿的最大撓度1.0

6、64 mm小于小橫桿的最大容許撓度1050 / 150=7 與10 mm滿足要求！2.2.2縱向水平桿的計(jì)算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。p pP pP P1 11 c1 I11 r 1 r it i! r5 F 1 r 1Ar 1 r i rr 汗 v 1 r r 1 rJ!圖b縱向水平桿的計(jì)算簡(jiǎn)圖(1) 荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P 1= 0.038 X 1.05=0.04 kN ;腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P 2= 0.3 X 1.05 X 1.5/3=0.158 kN ;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q= 3 X 1.05 X 1.5/3=1.575 kN ;荷載的設(shè)計(jì)值

7、:P=(1.2 X 0.04+1.2 X 0.158+1.4 X 1.575)/2=1.221kN ;(2) 強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分 配的彎矩和。均布荷載最大彎矩計(jì)算：皿誠(chéng)戸0.08 X 0.038 X 1.5 X 1.5=0.007 kN.m ; 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下：胚論=0 2朋集中荷載最大彎矩計(jì)算：M2maF0.267 X 1.221 X 1.5= 0.489 kN.m ;M = Mimax + M 2max = 0.007+0.348=0.496 kN.m最大應(yīng)力計(jì)算值(T = 0.496 X 106/5080=97.638

8、N/mm2 ;大橫桿的最大應(yīng)力計(jì)算值(T = 97.638 N/mrn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)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分 配的撓度和,單位:mm均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下：1005Z大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度：V maF 0.677 X 0.038 X 15004 /(100 X 2.06 X 105x 121900) = 0.052 mm ; 集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下：1.883XPP100Z集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載 P= (0.04+0.158+1.575

9、) /2=0.887 kN335V = 1.883 X 0.887 X 10 X 1500 / ( 100 X 2.06 X 10 X 121900) = 2.245 mm 最大撓度和： V = V max + V pmax 0.052+2.245=2.297 mm ;大橫桿的最大撓度2.297 mm小于 大橫桿的最大容許撓度1500 / 150=10 與10 mm滿足要求！2.3扣件抗滑力的計(jì)算按規(guī)范JGJ130-2001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)1.00，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為 8.00kN?？v向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣

10、件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范JGJ130-2001式 5.2.5):R Rc其中Rc -扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，取8.00 kN ;R -縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P 1 = 0.038 X 1.05 X 2/2=0.040 kN ;大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P 2 = 0.038 X 1.5=0.058 kN ;腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P 3 = 0.3 X 1.05 X 1.5/2=0.236 kN ;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q = 3 X 1.05 X 1.5 /2 = 2.363kN;荷載的設(shè)計(jì)值:R=1.2 X (0.04+0.058+0.236)+1.4 X 2

11、.363=3.709 kN ;R 8.00 kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！2.4立桿允許長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算、穩(wěn)定性計(jì)算2.4.1腳手架立桿荷載的計(jì)算作用于腳手架的荷載包括恒荷載、施工荷載和風(fēng)荷載。恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1) 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，為 0.1248kN/mNGi = 0.1248+(1.05 X 2/2) X 0.038/1.8+(1.5 X 2/2) X 0.038/1.8 X 20 =3.573kN;(2) 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用沖壓鋼腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2Ng2= 0.3 X4X 1.5 X (1.05+0.3)/2 = 1.215 kN ;(

12、3) 欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.11kN/mNGa = 0.11 X 4X 1.5/2 =0.33 kN ; 吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)；0.005 kN/m2Ng4 = 0.005 X 1.5 X 20 = 0.15 kN ;經(jīng)計(jì)算得到，恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=5.268kN;活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。(規(guī)范5.3.2 )經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Nq= 3 X 1.05 X 1.5 X 2/2 = 4.725 kN ;風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算3 k=0.7 口 z - 口 s - 3 o其中3 o

13、 -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：23 o = 0.6 kN/m ;a 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：a z = 1.35 ;a s -風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為1.157;經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值3 k = 0.7 X 0.6 X 1.35 X 1.157 = 0.656 kN/m 2;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 = 1.2N g+1.4Ng= 1.2 X 5.268+ 1.4 X 4.725= 12.937 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

14、 N g+0.85 X 1.4Nq = 1.2 X 5.268+ 0.85 X 1.4 X 4.725= 11.944 kN ; 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 Mw為MW = 0.85 X 1.4 3 丄ah2/10 =0.85 X 1.4 X 0.656 X 1.5 X 1.82/10 = 0.379 kN.m；2.4.2立桿的長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算 10=k a h,入=l c/i 入；K計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，其值取1.000 ;卩一考慮腳手架的整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)查規(guī)范表533為1.500 ；h立桿步距為1.800 ;入一按規(guī)范表5.1.9取雙排架為210;10=1 X 1.5 X 1.8=2

15、.7 ,入=2.7 X 1000/15.8=171 / 丫 W=21.788X 106/(1.05 X 108300)=191.602f=215.00N/mm2,滿足要 求！2.5.2抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算VnaF2N+q(l+a ) =12.937 X2+0.485 X( 1.05+0.3 ) =26.529=26529N;T =VnaxS/lt w=26529X 63900/ (50230000X 8) =N/mm20.6 ; b=1.07-0.282/ =1.07-0.282/2.547=0.959;F=M/ (、bW) =21.788 X 106/(0.959 X401880)=56.533f=

16、215N/mmi,滿足 要求。(1)繞度驗(yàn)算V 1=N1(l+a ) /3EI=12937 X 1350/ (3X 206000X 50230000) =1.025mmV 2=N2la2(3-a/l)/6EI=12937X 1050X 300X 300X 2.714/ (6X 206000X50230000) =0.053mm44V 3=q(l+a) /8EI=0.485 X (1050+300) /(8 X 206000X 50230000)=0.019mmv maR.025+0.053+0.019=1.097mm v = (1050+300) /400=3.375mm 滿足 要求！2.6懸

17、挑型剛錨固鋼筋計(jì)算圖d錨固鋼筋計(jì)算簡(jiǎn)圖HPB岡筋，fy=210N/mm錨固點(diǎn)拉力 R=N2，滿足要求!2.7連墻件的計(jì)算連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按腳手架頂部高度計(jì)算卩z = 1.35 ,卩s= 1.157 , co 0=0.6KN/m,水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 o k=0.7 卩 z 衛(wèi) s 心 o=0.7 X 1.35 X 1.157 X 0.6=0.656KN/m每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積Aw = 3.6 X 3=10.8 m2按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN),雙排架N0= 5.000 kN ;風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，按照下式計(jì)算：NW= 1.4 Xo kX Aw =1.4 X 0.656 X 10.8=9.919 kN ;連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值 Nl= Nw+ N0= 14.91