工字鋼型鋼懸挑腳手架計(jì)算書doc2

1、普通型鋼懸挑腳手架專項(xiàng)方案嘉興市比德弗生物科技有限公司投資建設(shè)的濱江花園工程，位于嘉興市秀洲區(qū)木橋港新村西南角，秀洲大道的東側(cè)，木橋港路的南側(cè)，興港路的西側(cè),南側(cè)為河浜。本工程由浙江宏正建筑設(shè)計(jì)有限公司負(fù)責(zé)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，核工業(yè)金華工程勘察院，大學(xué)士工程管理有限公司負(fù)責(zé)工程監(jiān)理，正益集團(tuán)有限責(zé)任公司總承包（項(xiàng)目經(jīng)理：秦根貴、技術(shù)負(fù)責(zé)人：林增斌）。 本工程3#樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架，地上8層，建筑面積8616 ，建筑高度29.2米；地下一層車庫,建筑基礎(chǔ)為樁承臺(tái)筏板基礎(chǔ)，建筑面積11359。結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為四級(jí)，抗震設(shè)防烈度6度?？紤]到3#樓東面為1#地下室的車道，以及施工工期因素，先根據(jù)主體需要采

2、用鋼管搭設(shè)臨時(shí)落地式外腳手架進(jìn)行全封閉施工，等上到三層以后做工字鋼懸挑架。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)、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)(JGJ59-2011)、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。 一、參數(shù)信息1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 19.2 m，立桿采用單立桿；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1.8 m；內(nèi)排架距離墻長度為0.25 m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上

3、的大橫桿根數(shù)為 2 根；采用的鋼管類型為 48×3.2； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；連墻件連接方式為單扣件；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；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處浙江省嘉興市秀洲區(qū)秀洲大道東側(cè)，基本風(fēng)壓0.45kN/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z，計(jì)算連墻件強(qiáng)度時(shí)取0.92，計(jì)算立桿穩(wěn)定性時(shí)取0.74，風(fēng)荷載體型系數(shù)s 為0.214；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；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.150；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)

4、準(zhǔn)值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):每層；腳手板類別:竹笆片腳手板；欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16號(hào)工字鋼，其中建筑物外懸挑段長度1.5m，建筑物內(nèi)錨固段長度 2.3 m。錨固壓點(diǎn)螺栓直徑(mm):20.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):C30；6.拉繩與支桿參數(shù) 鋼絲繩安全系數(shù)為:6.000；鋼絲繩與墻距離為(m):3.300；懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最里面面鋼絲繩距離建筑物 1.2 m。 二、大橫桿的計(jì)算按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)第條規(guī)定，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。將大橫

5、桿上面的腳手板自重和施工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)值:P1=0.035kN/m ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=3×1.05/(2+1)=1.05kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值: q1=1.2×0.035+1.2×0.105=0.168kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值: q2=1.4×1.05=1.47kN/m； 圖1 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 圖2 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2.強(qiáng)度驗(yàn)算跨中和支座

6、最大彎距分別按圖1、圖2組合?？缰凶畲髲澗嘤?jì)算公式如下: M1max=0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大彎距為 M1max=0.08×0.168×1.52+0.10×1.47×1.52 =0.361kN·m；支座最大彎距計(jì)算公式如下: M2max=-0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大彎距為 M2max= -0.10×0.168×1.52-0.117×1.47×1.52 =-0.425kN·m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算： =Max(0.361×

7、106,0.425×106)/4730=89.852N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為 =89.852N/mm2 小于 大橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)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： max=(0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q1= P1+P2=0.035+0.105=0.14kN/m； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q2= Q =1.05kN/m； 最大撓度計(jì)算值為：=0.677×0.14×15004/(100×2.06×105×113

8、600)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×113600)=2.454 mm；大橫桿的最大撓度 2.454 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500/150 mm與10 mm，滿足要求！ 三、小橫桿的計(jì)算根據(jù)JGJ130-2001第條規(guī)定，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)算值作為小橫桿集中荷載，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= 0.035×1.5=0.053kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3

9、5;1.05×1.5/(2+1)=0.158kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=3×1.05×1.5/(2+1) =1.575kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值: P=1.2×(0.053+0.158)+1.4 ×1.575=2.458kN； 小橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)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:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.035×1.052/8=0.006kN·m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mpmax=Pl/3Mpmax=2.458

10、15;1.05/3=0.86kN·m ；最大彎矩 M=Mqmax + Mpmax=0.866kN·m；最大應(yīng)力計(jì)算值 =M / W=0.866×106/4730=183.099N/mm2 ；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =183.099N/mm2 小于 小橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計(jì)算公式如下:qmax=5ql4/384EIqmax=5×0.035×10504/(384×2.06×105&#

11、215;113600)=0.024 mm ；大橫桿傳遞荷載 P=p1 + p2 + Q=0.053+0.158+1.575=1.786kN；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計(jì)算公式如下:pmax=Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax=1785.6×1050×(3×10502-4×10502/9 ) /(72×2.06×105×113600)=3.135 mm；最大撓度和 =qmax + pmax=0.024+3.135=3.159 mm；小橫桿的最大撓度為 3.159 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 10

12、50/150=7與10 mm,滿足要求！ 四、扣件抗滑力的計(jì)算按規(guī)范表,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，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): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.00kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1=0.035×1.5×2/2=0.053kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2=0.035×1.05/2=0.019kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3=0.3×1

13、.05×1.5/2=0.236kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=3×1.05×1.5 /2=2.362kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1.2×(0.053+0.019+0.236)+1.4×2.362=3.677kN；R < 8.00kN，單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/m NG1=0.1248+(1.50×2/2)×0.035/1.80×19.2=2.956kN；(

14、2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2 NG2= 0.3×4×1.5×(1.05+0.25)/2=1.17kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15kN/m NG3=0.15×4×1.5/2=0.45kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005kN/m2 NG4=0.005×1.5×19.2=0.144kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.72kN；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

15、/2取值。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為 N=1.2 NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.72+ 0.85×1.4×4.725= 11.287kN；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=1.2×4.72+1.4×4.725=12.025kN；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 Wk=0.7z·s·0其中 0 - 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)

16、構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：0=0.45kN/m2； 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：z= 0.74； s - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.214；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: Wk=0.7 ×0.45×0.74×0.214=0.05kN/m2；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為: Mw=0.85 ×1.4WkLah2/10=0.85 ×1.4×0.05×1.5×1.82/10=0.029kN·m；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)

17、算公式=N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：N=11.033kN；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式=N/(A) f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：N=N'= 12.025kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i=1.59 cm；計(jì)算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表得 ： k=1.155 ；計(jì)算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表得 ：=1.5 ；計(jì)算長度 ,由公式 l0=kuh 確定：l0=3.118 m；長細(xì)比: L0/i=196 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到

18、 ：= 0.188立桿凈截面面積 ： A=4.5 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W=4.73 cm3；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)=11032.506/(0.188×450)+28849.566/4730=136.507N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 =136.507N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205N/mm2，滿足要求！不考慮風(fēng)荷載時(shí)=12024.756/(0.188×450)=142.137N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 =142.137N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205N/mm2，滿足要求！七、連墻件的計(jì)

19、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z0.92，s0.214，00.45，Wk=0.7z·s·0=0.7 ×0.92×0.214×0.45=0.062kN/m2；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=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)條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN), N0= 5.000kN；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：Nlw=1.4×Wk×Aw=0.938kN；

20、連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值 Nl=Nlw + N0= 5.938kN；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：Nf=·A·f其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細(xì)比 l/i=250/15.9的結(jié)果查表得到 =0.958，l為內(nèi)排架距離墻的長度； A=4.5 cm2；f=205N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為 Nf=0.958×4.5×10-4×205×103=88.376kN；Nl=5.938 < Nf=88.376,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。由以上計(jì)算得到 Nl=5.938小于雙扣件的抗滑力 12kN，滿足要

21、求！ 連墻件扣件連接示意圖八、懸挑梁的受力計(jì)算懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計(jì)算。懸臂部分受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。 本方案中，腳手架排距為1050mm，內(nèi)排腳手架距離墻體250mm，支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體為 1200mm，水平支撐梁的截面慣性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面積A=26.1cm2。受腳手架集中荷載 N=1.2×4.72 +1.4×4.725=12.025kN；水平鋼梁自重荷載 q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m； 懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計(jì)算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN·m) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)各支座對(duì)支撐梁的支撐反力由左至右分別為：R2=15.221kN；R3=9.761kN；R4=0.003kN。最大彎矩Mmax=1.644kN·m；最大應(yīng)力=M/1.05W+N/A=1.644×106/( 1.05