落地腳手架計(jì)算書

1、落地式扣件鋼管腳手架計(jì)算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0 N/mm2,鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。雙排腳手架,搭設(shè)高度20.0米,立桿采用單立管。立桿的縱距1.50米,立桿的橫距0.95米,內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu)0.30米,立桿的步距1.80米。鋼管類型為48×2.8,連墻件采用2步3跨,豎向間距3.60米,水平間距4.50米。施工活荷載為2.0kN/m2,同時(shí)考慮2層施工。腳手板采用竹笆片,荷載為0.1

2、0kN/m2,按照鋪設(shè)6層計(jì)算。欄桿采用竹串片,荷載為0.17kN/m,安全網(wǎng)荷載取0.0100kN/m2。腳手板下大橫桿在小橫桿上面,且主結(jié)點(diǎn)間增加一根大橫桿?；撅L(fēng)壓0.25kN/m2,高度變化系數(shù)1.0000,體型系數(shù)0.8680。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值85kN/m2,基礎(chǔ)底面擴(kuò)展面積0.250m2,地基承載力調(diào)整系數(shù)0.40。鋼管慣性矩計(jì)算采用 I=(D4-d4/64,抵抗距計(jì)算采用 W=(D4-d4/32D。一、大橫桿的計(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,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(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)

3、值 P1=0.036kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×0.950/2=0.047kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=2.000×0.950/2=0.950kN/m靜荷載的計(jì)算值 q1=1.2×0.036+1.2×0.047=0.100kN/m活荷載的計(jì)算值 q2=1.4×0.950=1.330kN/m 大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度 大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(支座最大彎矩2.抗彎強(qiáng)度計(jì)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(jì)算公式如下: 跨中最大彎矩為M1=(0.08×0.100+0.10

4、15;1.330×1.5002=0.317kN.m支座最大彎矩計(jì)算公式如下: 支座最大彎矩為M2=-(0.10×0.100+0.117×1.330×1.5002=-0.373kN.m我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算:=0.373×106/4248.0=87.696N/mm2大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)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(jì)算公式如下: 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1=0.036+0.047=0.083kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2=0.950kN/m三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度V=

5、(0.677×0.083+0.990×0.950×1500.04/(100×2.06×105×101950.0=2.403mm 大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!二、小橫桿的計(jì)算:小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算,大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值,在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.036×1.500=0.053kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×0.950×1.500/2=0.071kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)

6、值 Q=2.000×0.950×1.500/2=1.425kN荷載的計(jì)算值 P=1.2×0.053+1.2×0.071+1.4×1.425=2.144kN 小橫桿計(jì)算簡圖2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: M=(1.2×0.036×0.9502/8+2.144×0.950/4=0.514kN.m=0.514×106/4248.0=121.022N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足

7、要求!3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算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: 集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=5.0×0.036×950.004/(384×2.060×105×101950.000=0.018mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=0.053+0.071+1.425=1.549kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度V2=1549.500×950.0×950.0×950.0/(48×2.06×105×10195

8、0.0=1.318mm 最大撓度和V=V1+V2=1.336mm小橫桿的最大撓度小于950.0/150與10mm,滿足要求!三、扣件抗滑力的計(jì)算: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(規(guī)范5.2.5: R R c其中 R c扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)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(jì)值;1.荷載值計(jì)算橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.036×0.950=0.034kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×0.950×1.500/2=0.071kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=2.000×0.950

9、15;1.500/2=1.425kN荷載的計(jì)算值 R=1.2×0.034+1.2×0.071+1.4×1.425=2.121kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN;雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN。四、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0.1001N G1 = 0.100×20.000=2.002kN(2腳手板的

10、自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2;本例采用竹笆片腳手板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.10N G2 = 0.100×6×1.500×(0.950+0.300/2=0.563kN(3欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m;本例采用欄桿、竹串片腳手板擋板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.17N G3 = 0.170×1.500×6=1.530kN(4吊掛的安全設(shè)施荷載,包括安全網(wǎng)(kN/m2;0.010N G4 = 0.010×1.500×20.000=0.300kN經(jīng)計(jì)算得到,靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 N G = N G1+N G2+N G3+N G4 = 4.394kN?；詈奢d為施工荷載

11、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(jì)算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 N Q = 2.000×2×1.500×0.950/2=2.850kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算 其中 W0基本風(fēng)壓(kN/m2, W0 = 0.250U z風(fēng)荷載高度變化系數(shù),U z = 1.000Us 風(fēng)荷載體型系數(shù): Us= 0.868經(jīng)計(jì)算得到:W k = 0.250×1.000×0.868 = 0.217kN/m2。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 + 0.9×1.4N Q經(jīng)過計(jì)算得到,底部立桿的

12、最大軸向壓力:N=1.2×4.394+0.9×1.4×2.850=8.864kN安全設(shè)施計(jì)算軟件(2012 PKPM軟件出品 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 = 1.2NG + 1.4NQ 經(jīng)過計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×4.394+1.4×2.850=9.263kN 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計(jì)算公式 MW = 0.9×1.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2； la 立桿的縱距 (m； h 立桿的步距 (m。 經(jīng)過計(jì)算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩： Mw=0.9×

13、;1.4×0.217×1.500×1.800×1.800/10=0.133kN.m 五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 卸荷吊點(diǎn)按照構(gòu)造考慮，不進(jìn)行計(jì)算。 1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=9.263kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； k 計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計(jì)算長度 (m,由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A 立桿凈截面面積，A=3.974cm2； W 立

14、桿凈截面模量(抵抗矩,W=4.248cm3； 長細(xì)比，為3118/16=195 0 允許長細(xì)比(k取1，為2700/16=169 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.191； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2； 安全設(shè)施計(jì)算軟件(2012 PKPM軟件出品 經(jīng)計(jì)算得到: =9263/(0.19×397=121.758N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求! 2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=

15、8.864kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； k 計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計(jì)算長度 (m,由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A 立桿凈截面面積，A=3.974cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩,W=4.248cm3； 長細(xì)比，為3118/16=195 0 允許長細(xì)比(k取1，為2700/16=169 <210 長細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.191； MW 計(jì)算立桿段由

16、風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.133kN.m； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2； 經(jīng)計(jì)算得到 =8864/(0.19×397+133000/4248=147.794N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求! 六、最大搭設(shè)高度的計(jì)算: 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)立桿采用單管時(shí)，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按下列計(jì)算： 安全設(shè)施計(jì)算軟件(2012 PKPM軟件出品 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 2.392kN； NQ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， NQ = 2.850kN； gk 每

17、米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.100kN/m； 經(jīng)計(jì)算得到，不考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 H = 72.725米。 考慮風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)立桿采用單管時(shí)，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按下列計(jì)算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 2.392kN； NQ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， NQ = 2.850kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.100kN/m； Mwk 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，Mwk = 0.105kN.m； 經(jīng)計(jì)算得到，考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 H = 56.233米。 取上面兩式計(jì)算結(jié)果的最小值，腳手

18、架允許搭設(shè)高度 H=56.233米。 七、連墻件的計(jì)算: 連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN，應(yīng)按照下式計(jì)算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，wk = 0.217kN/m2； Aw 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 = 3.60×4.50 = 16.200m2； No 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN；No = 3.000 經(jīng)計(jì)算得到 Nlw = 4.922kN，連墻件軸向力計(jì)算值 Nl = 7.922kN 根據(jù)連墻件桿件強(qiáng)度要求，軸向力設(shè)計(jì)值 Nf