落地式扣件鋼管腳手架計算書111111111111

1、落地式扣件鋼管腳手架計算書（最終） 鋼管腳手架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2011）。 計算參數(shù): 雙排腳手架，搭設(shè)高度33.4米，12.0米以下采用雙管立桿，12.0米以上采用單管立桿。 立桿的縱距1.50米，立桿的橫距1.05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48×3.2，連墻件采用2步2跨，豎向間距3.60米，水平間距3.00米。 施工活荷載為3.0kN/m2，同時考慮2層施工。 腳手板采用竹笆片，荷載為0.10kN/m2，按照鋪設(shè)18層計算。 欄桿采用竹笆片，荷載為0.17kN/m，安全網(wǎng)荷載取0.0100kN/

2、m2。 腳手板下大橫桿在小橫桿上面，且主結(jié)點間增加一根大橫桿。 基本風(fēng)壓0.30kN/m2，高度變化系數(shù)1.5600，體型系數(shù)0.8720。 地基承載力標準值500kN/m2，基礎(chǔ)底面擴展面積0.250m2，地基承載力調(diào)整系數(shù)1.00。 一、大橫桿的計算: 大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，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算大橫桿的最大彎矩和變形。 1.均布荷載值計算 大橫桿的自重標準值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標準值 P2=0.100×1.050/2=0.052kN/m 活荷載標準值 Q=3.000×1.050/2=

3、1.575kN/m 靜荷載的計算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m 活荷載的計算值 q2=1.4×1.575=2.205kN/m 大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩) 2.抗彎強度計算 最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩 跨中最大彎矩計算公式如下: 跨中最大彎矩為 M1=(0.08×0.109+0.10×2.205)×1.5002 支座最大彎矩計算公式如下: 支座最大彎矩為 M2=-(0.10×0.109+0.117×

4、;2.205)×1.5002 我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算： =0.605×106/4729.0=127.936N/mm2 大橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計算 最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度 計算公式如下: 靜荷載標準值q1=0.038+0.052=0.091kN/m 活荷載標準值q2=1.575kN/m 三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.677×0.091+0.990×1.575)×1500.04/(100×2.06×105×113510

5、.0)=3.509mm 大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求! 二、小橫桿的計算: 小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。 用大橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。 1.荷載值計算 大橫桿的自重標準值 P1=0.038×1.500=0.058kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.100×1.050×1.500/2=0.079kN 活荷載標準值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN 荷載的計算值 P=1.2×0.058+1.2×

6、0.079+1.4×2.362=3.471kN 小橫桿計算簡圖 2.抗彎強度計算 最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算公式如下: M=(1.2×0.038)×1.0502/8+3.471× =0.918×106/4729.0=194.020N/mm2 小橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計算 最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和 均布荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載最大撓度計算公式如下: 小橫桿自重均布荷載

7、引起的最大撓度 V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×113510.000)=0.03mm 集中荷載標準值P=0.058+0.079+2.362=2.499kN 集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度 V2=2498.850×1050.0×1050.0×1050.0/(48×2.06×105×113510.0)=2.577mm 最大撓度和 V=V1+V2=2.603mm 小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10mm,滿足要求! 三、扣件抗滑力的

8、計算: 縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值； 1.荷載值計算 橫桿的自重標準值 P1=0.038×1.050=0.040kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.100×1.050×1.500/2=0.079kN 活荷載標準值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN 荷載的計算值 R=1.2×0.040+1.2×0.079+1.4×2.362=3.45

9、0kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求! 當直角扣件的擰緊力矩達40-65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN； 雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。 四、腳手架荷載標準值: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。 靜荷載標準值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值(kN/m)；本例為0.1144 NG1 = 0.114×33.400+12.000×0.038=4.282kN (2)腳手板的自重標準值(kN/m2)；本例采用竹笆片腳手板，標準值為0.10 NG2 = 0.100

10、15;18×1.500×(1.050+0.300)/2=1.822kN (3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標準值為0.17 NG3 = 0.170×1.500×18/2=2.295kN (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.010×1.500×33.400=0.501kN 經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.900kN。 活荷載為施工荷載標準值產(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

11、算得到，活荷載標準值 NQ = 3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN 風(fēng)荷載標準值應(yīng)按照以下公式計算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)附錄表D.4的規(guī)定采用：W0 = 0.300 Uz 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)附錄表的規(guī)定采用：Uz = 1.560 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 0.872 經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標準值Wk = 0.300×1.560×0.872 = 0.408kN/m2。 考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公

12、式 N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ 經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.2×8.900+0.9×1.4×4.725=16.634kN 單雙立桿交接位置的最大軸向壓力N=1.2×5.465+0.9×1.4×4.725=12.512kN 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.2×8.900+1.4×4.725=17.295kN 單雙立桿交接位置的最大軸向壓力N=1.2×5.465+1.4

13、15;4.725=13.173kN 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 0.9×1.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載標準值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。 經(jīng)過計算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=0.9×1.4×0.408×1.500×1.800× 五、立桿的穩(wěn)定性計算: 單雙立桿交接位置和雙立桿底部均需要立桿穩(wěn)定性計算。 雙立桿底部的鋼管截面面積和模量按照兩倍的單鋼管截面考慮。 1.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，底部N=17.295kN，

14、單雙立桿交接位置N=13.173kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計算長度 (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=9.002cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=9.458cm3； 由長細比，為3118/16=196； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.188； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到 =17295/(0.19

15、×900)=102.376N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.00N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時，雙立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求! 經(jīng)計算得到單雙立桿交接位置=13173/(0.19×450)=155.956N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時，單雙立桿交接位置的立桿穩(wěn)定性計算<f,滿足要求! 2.考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，底部N=16.634kN，單雙立桿交接位置N=12.512kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，

16、u=1.500； l0 計算長度 (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=9.002cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=9.458cm3； 由長細比，為3118/16=196； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.188； MW 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，MW； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到 =16634/(0.19×900)+250000/9458=124.883N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.

17、00N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時，雙立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求! 經(jīng)計算得到單雙立桿交接位置=12512/(0.19×450)+250000/4729=200.969N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時，單雙立桿交接位置的立桿穩(wěn)定性計算 <f,滿足要求! 六、最大搭設(shè)高度的計算: 不考慮風(fēng)荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 4.619kN； NQ 活荷載標準值，NQ = 4.725kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值，gk = 0.114kN/m； 經(jīng)計算得到，不考慮風(fēng)荷

18、載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 H = 37.581米。 考慮風(fēng)荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 4.619kN； NQ 活荷載標準值，NQ = 4.725kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值，gk = 0.114kN/m； Mwk 計算立桿段由風(fēng)荷載標準值產(chǎn)生的彎矩，Mwk； 經(jīng)計算得到，考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 H = 9.883米。 七、連墻件的計算: 連墻件的軸向力計算值應(yīng)按照下式計算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，應(yīng)按照下式計算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk 風(fēng)荷載標準值，wk = 0.408kN/m2； Aw 每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積，Aw = 3.60×3.00 = 10.800m2； No 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN