三角形鋼管懸挑斜撐腳手架計(jì)算書

1、三角形鋼管懸挑斜撐腳手架計(jì)算書計(jì)算依據(jù)：1、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-20112、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20123、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-20034、施工技術(shù)2006.2期由于國家未對(duì)鋼管懸挑腳手架作出相應(yīng)規(guī)定，故本計(jì)算書參考施工技術(shù)2006.2期編制，僅供參考。1. 腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為5m;搭設(shè)尺寸為：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0.30m；橫向水平桿在上，搭接在縱向水平桿上的橫向水平桿根數(shù)為2根；三角形鋼管支撐點(diǎn)豎向距離為3.60m；采用的鋼管類型為048X3;橫桿與立桿連接方式

2、為雙扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù)0.80；連墻件布置取兩步三跨，豎向間距3.6m，水平間距4.5m，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2. 活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2)：2.000；腳手架用途：結(jié)構(gòu)腳手架；同時(shí)施工層數(shù)：2層；3. 風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處浙江溫州市，查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為0.350kN/m；風(fēng)壓高度變化系數(shù)注為0.920,風(fēng)荷載體型系數(shù)西為1.254;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)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)：0.1250；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：0.350；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)：0.170；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m

3、2）:0.010;腳手板鋪設(shè)層數(shù)：2層；腳手板類別：竹串片腳手板；欄桿擋板類別：竹串片腳手板擋板；二、橫向水平桿的計(jì)算橫向水平桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，橫向水平桿在縱向水平桿的上面。按照上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算橫向水平桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算橫向水平桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：Pi=0.03kN/m;腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.35xi.5/3=0.17kN/m;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=2X1.5/3=1kN/m;荷載的計(jì)算值：q=1.2>0.03+1.2>0.17+1.4xl=1.65kN/m;1.65kN/m1050橫向水平桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2 .強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為

4、簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩，計(jì)算公式如下：2Mqma=q|/8最大彎矩Mmax=1.65>.052/8=0.23kNm最大應(yīng)力計(jì)算值（=MkW=50.64N/mm橫向水平桿的最大彎曲應(yīng)力C=50.64N/mn2小于橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值2f=205N/mm橫向水平吧的彎曲應(yīng)力滿足要求！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=0.03+0.17+1=1.21kN/m;4Vmax=5ql/384EI最大撓度v5.0X1.21Xl0504/(384X2.06X105Xl07800)=0.86mm；橫向水平桿的最大撓度0.86mm小于橫向水平桿的最大容許撓度105

5、0/150=7與10mm橫向水平桿的撓度滿足要求！三、縱向水平桿的計(jì)算縱向水平桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，橫向水平桿在縱向水平桿的上面。1 .荷載值計(jì)算橫向水平桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：R=0.03X1.05=0.03kN;腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：自=0.35X1.05X1.5/3=0.18kN;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=2X1.05X1.5/3=1.05kN;D.8?kN O.S7kNO.B7kN 0.37kN0.87kN O.S7kN2350荷載的設(shè)計(jì)值：P=(1.2>0.03+1.2>0.18+1.4X05)/2=0.87kN1.縱向水平桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2 .強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為縱向水平桿自重

6、均布荷載與橫向水平桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的彎矩和。MmaX=0.08ql均布荷載最大彎矩計(jì)算：Mma=0.08X0.03X.5X.5=0.01kNm集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下：pmax=0.267Pl集中荷載最大彎矩計(jì)算：Mma=0.267X).87X1.5=0.35kNmM=M1max+M2ma=0.01+0.35=0.35kNm最大應(yīng)力計(jì)算值(=0.35X06/4490=78.6N/mmf;縱向水平桿的最大彎曲應(yīng)力計(jì)算值(=78.6N/mm小于縱向水平桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值22f=205N/mm2縱向水平桿的彎曲應(yīng)力滿足要求！3 .撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為縱向水平桿自重均布荷載與橫向水平

7、桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和;均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下：vaF0.677ql4/100EI縱向水平桿自重均布荷載引起的最大撓度：45VaF0.677X0.03X500/(100X2.06X0X07800)=0.05mm；集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下：3Vpmax=1.883Pl3/100EI集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：橫向水平桿傳遞荷載P=(0.03+0.18+1.05)/2=0.63kN35V=1.883X0.63X15003/(100X2.06X105X107800)=1.82mm;最大撓度和：V=Vmax+Vpmax=0.05+1.82=1.87mm;縱向水平桿的

8、最大撓度1.87mm小于縱向水平桿的最大容許撓度1500/150=10與10mm縱向水平桿的撓度滿足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算雙扣件承載力設(shè)計(jì)值取12.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80,該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為9.60kN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(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范5.2.5):WR其中Rc-扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，取9.60kN;R-縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；橫向水平桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：R=0.03X1.05>2/2=0.035kN;縱向水平桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：R=0.03Xl.5=0.05kN;腳手板的自重

9、標(biāo)準(zhǔn)值：R=0.35X05X5/2=0.28kN;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=2K1.05X1.5/2=1.58kN;荷載的設(shè)計(jì)值：R=1.2X(0.035+0.05+0.276)+1.4Xl.58=2.64kN;R<9.6kN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！五、腳手架立桿荷載的計(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+(1.05X2/2)X0.033/1.80X5.00=0.721kN;(2) 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹串片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35kN/m2NG2=0.3

10、5X2X1.5X(1.05+0.3)/2=0.71kN?(3) 欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹串片擋腳板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.17kN/mNg3=0.17X2Xl.5/2=0.26kN;(4) 吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)：0.01kN/m2NG4=0.0iXl.5X5=0.08kN;經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NGi+NG2+N3+NG4=1.76kN；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)施工荷載總和的取值。經(jīng)1/2計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Nq=2X1.05X1.5X2/2=3.15kN;考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N=1.2Ng+0.9X1.4Nq=1.2X1.76+

11、0.9X1.4X3.15=6.08kN;不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N'=1.2NG+1.4NQ=1.2X1.76+1.4X3.15=6.52kN；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算CDk=?s?GJO其中u-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：u=0.35kN/m2;序一風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：尸0.74;步一風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為1.25;經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：2u=0.35>0.74x1.25=0.23kN/m;風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW

12、為：Mw=0.9X1.4uLah2/10=0.9>.4>0.23>1.5>.82/10=0.13kNm考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式o=N/(g)+MWW<f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=6.081kN；不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式o=N/(g)<f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=N'=6.52kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2011)第5.2.8條得：k=1.155，長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算時(shí)，k=1；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-20

13、11)表5.2.8得：尸1.5;長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算：計(jì)算長(zhǎng)度，由公式l0=kuh確定：l0=2.7m;長(zhǎng)細(xì)比：L0/i=170;立桿穩(wěn)定性計(jì)滿足要求！軸心受壓桿件穩(wěn)定性驗(yàn)算：計(jì)算長(zhǎng)度，由公式l0=kuh確定：l0=3.12m;A=4.24軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)?,由長(zhǎng)細(xì)比Io/i的結(jié)果查表得到：?=0.19立桿凈截面面積cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f=205N/mm2；考慮風(fēng)荷載時(shí)2o=6080.85/(0.19>424)+131485.71/4490=105.57N/mm2;立桿穩(wěn)定性計(jì)算o=105.57N/mnn小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=2

14、05N/mm立桿穩(wěn)定性計(jì)滿足要求！不考慮風(fēng)荷載時(shí)0=6521.85/(0.19>424)=81.82N/mm；立桿穩(wěn)定性計(jì)算o=81.82N/mnn小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205N/mm立桿穩(wěn)定性滿足要求！七、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=Nlw+N0連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按腳手架頂部高度計(jì)算廠0.92,由=1.25,0.35二佞?=0.92X1.25X).35=0.4kN/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=2.7m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2011)5.2.12 條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力 (kN)

15、 ，N0=3 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：Niw=1.4X?>Aw=1.53kN;連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值Nl =Nlw + N0= 4.53kN ;連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：Nf=?A0.85*f其中?-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；l/i=300/15.9=18.87;查表得到忻0.95,l為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度；A=4.24cm2;f=205N/mm2;連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為Nf=0.95X4.24X10-4X0.85X205X103=70.11kN;Nl=4.53kN<Nf=70.11kN連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上

16、計(jì)算得到N=4.53kN,小于雙扣件的抗滑力9.6kN雙扣件抗滑承載滿足要求！雙利件n1一二T結(jié)/A連墻件扣件連接示意圖八、三角形鋼管懸挑支撐計(jì)算在豎向荷載作用下，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下PiParr鋼管樁鋼管樁立面1、上圖所示豎向荷載P、P2由腳手架立桿所傳，作用在三角形鋼管懸支撐上各個(gè)桿件內(nèi)力和各個(gè)支點(diǎn)的支座反力計(jì)算如下：(1) 三角形鋼管懸支撐的各桿件軸力：Nbd=6.081X(0.402+3.602).5/3.60=6.118kN;Ncd=6.081>(0.40+1.05)2+3.6020.5/3.60=6.556kN;Nbc=6.081>0.40+1.05)/3.60=2.449kN

17、;Nab=6.081>0.40/3.60+2.449=3.125kN;(2) 三角形鋼管懸支撐的各支點(diǎn)的支座反力：RAH(拉力)=3.125kN;rd?壓力)=3.125kN;Rdv=R+R=12.162kNo2、三角形鋼管懸支撐中水平桿ABC的力，除由R、B產(chǎn)生的軸力mb外，還有RP產(chǎn)生的壓屈剪力N和風(fēng)荷載引起的水平力NW(1) 由P、自產(chǎn)生的壓屈剪力N/:Nv=EPi/(85?Nv=EP/(85?=12.162/(85>0.14)=1.022kN;Q(3600.0002+400.0002)0.5/(1.590>10)=228;式中?為立桿穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)2查表得?=0.14

18、0。(2) 風(fēng)荷載引起的NW：計(jì)算風(fēng)荷載qw=1.4(0.7UZUS?妙Laqw=1.4>0.7>s>(0)>La=1.4>0.7?.920>.254>0.350)>4.500=1.781kN/mLa-連墻件橫向距離，取4.50m；以連墻桿作為支點(diǎn)，在風(fēng)荷載作用下，按四跨連續(xù)梁計(jì)算，邊支座反力：R=0.393>qw>L=0.393>1.781>3.60=2.519kN；L-連墻件豎向距離，取3.60m；風(fēng)荷載給三角懸挑腳手架水平桿的力N計(jì)算：N2R=5.039kN。(3) 、三角懸挑的桿件和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)(1) 水平桿AB軸拉力N'AB=NXB+N/+N=3.125+1.022+5.039=9.186kN;32鋼管的拉