扣件式落地雙排腳手架---計算

1、扣件式落地雙排腳手架施工方案工程概況：？設計總體思路 沿建筑物四周搭設落地式、全高全封閉的扣件式雙排鋼管腳手架，用于結構和裝修施工，同時兼作安全防護。外雙排腳手架是在原雙排腳手架外圍另搭設雙排或單排腳手架并與原架體橫豎拉通（應圖紙更改增設屋面挑檐板）.建筑物南側增設雙排腳手架(原架體與增設架體間距0.5m)其他部分增設單排腳手架(原架體與增設架體間距0.5-1m)增設腳手架立桿縱距1.6m，橫距為1.2m ，立桿步距1.2m，連墻件采用鋼管雙扣件連接。計算依據(jù)：建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（JGJ130-2011）建筑地基基礎設計規(guī)范（GB 50007-2011）建筑結構荷載

2、規(guī)范（GB 50009-2012）鋼結構設計規(guī)范（GB 50017-2003）一、參數(shù)信息1.腳手架搭設參數(shù)腳手架從地面開始搭設搭設高度(m)23頂步欄桿高(m)1.2內(nèi)立桿距墻(m)0.5立桿步距(m)1.2總步數(shù)18立桿縱距(m)1.6立桿橫距(m)1.2小橫桿伸出內(nèi)立桿長度(m)0.3掃地桿距地(m)0.2采用小橫桿在上布置，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為1根鋼管類型48.3 × 3.6連墻件布置方式二步三跨連墻件連接方式扣件連接連墻件扣件連接方式雙扣件扣件抗滑承載力折減系數(shù)1腳手架沿墻縱向長度(m)按建筑物尺寸2.荷載參數(shù)(1)活荷載參數(shù)裝修腳手架均布活荷載(kN/m2)2裝修

3、腳手架同時施工層數(shù)2(2)風荷載參數(shù)工程地理位置上海基本風壓(kN/m2)0.3地面粗糙度類別C類(有密集建筑群市區(qū))(3)靜荷載參數(shù)1)腳手板參數(shù)選用木腳手板，按規(guī)范要求鋪腳手板腳手板自重(kN/m2)0.35鋪設層數(shù)22)防護欄桿第2步開始步步設防護欄桿每步防護欄桿根數(shù)2總根數(shù)363)圍護材料2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全網(wǎng)全封閉密目網(wǎng)規(guī)格2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目網(wǎng)自重(kN/m2)0.01密目網(wǎng)自重(kN/m2)0.01上半步高度(m)0.83.地基參數(shù)土類型碎石土承載力標準值(kPa)650立桿基礎底面面積(m2)0.25承載力調(diào)整系數(shù)0.

4、4 腳手架搭設體系剖面圖 腳手架搭設體系正立面圖 腳手架搭設體系平面圖二、小橫桿的計算 小橫桿在大橫桿的上面，考慮活荷載在小橫桿上的最不利布置，驗算強度和撓度時不計小橫桿的懸挑荷載，小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算。1.均布荷載值計算作用在小橫桿上的荷載標準值：q=0.040+0.350×1.6/2+2×1.6/2 = 1.920 kN/m；作用在小橫桿上的荷載設計值：q=1.2×（0.040+0.350×1.6/2）+1.4×2×1.6/2 = 2.624 kN/m；2.強度驗算最大彎矩 M = ql2/8 =2.624×

5、;1.22/8 = 0.472 kN.m； 最大應力計算值 = M / W =0.472×106/5.26×103=89.782 N/mm2； 小橫桿實際彎曲應力計算值=89.782N/mm2 小于抗彎強度設計值f=205N/mm2，滿足要求！3.撓度驗算最大撓度 = 5ql4/384EI = 5.0×1.920×12004/(384×2.06×105×12.71×104)=1.980 mm； 小橫桿實際最大撓度計算值=1.980mm 小于最大允許撓度值min（1200/150，10）=8.000mm，滿足要求！三

6、、大橫桿的計算小橫桿在大橫桿的上面，小橫桿把荷載以集中力的形式傳遞給大橫桿，所以，大橫桿按照集中力作用下的三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算。計算小橫桿傳遞給大橫桿的集中力時，計入小橫桿的懸挑荷載。1.小橫桿傳遞給大橫桿的集中力計算內(nèi)排大橫桿受到的集中力標準值： F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0.5×1.920×1.2×(1+0.3/1.2)2=1.800 kN；內(nèi)排大橫桿受到的集中力設計值：F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0.5×2.624×1.2×(1+0.3/1.2)2=2.460 kN；外排大橫桿受到的集中力標準值：

7、F=0.5qlb1+(a1/lb)2=0.5×1.920×1.2×1+(0.3/1.2)2=1.224 kN；外排大橫桿受到的集中力設計值：F=0.5qlb1+(a1/lb)2=0.5×2.624×1.2×1+(0.3/1.2)2=1.673 kN；2.大橫桿受力計算大橫桿按三跨（每跨中部）均有集中活荷載分布計算，由腳手架大橫桿試驗可知，大橫桿按照三跨連續(xù)梁計算是偏于安全的，按以上荷載分布進行計算可以滿足要求并且與我國工程長期使用經(jīng)驗值相符。根據(jù)實際受力情況進行電算，得到計算簡圖及內(nèi)力、變形圖如下（內(nèi)排大橫桿、外排大橫桿計算方式完全相

8、同，下面是內(nèi)排大橫桿的計算過程，外排大橫桿計算過程從略，僅給出最終計算結果）： 彎矩和剪力計算簡圖 彎矩圖(kN·m) 剪力圖(kN) 變形計算簡圖 變形圖(mm)計算得到內(nèi)排大橫桿： 最大彎矩：M= 0.698 kN.m 最大變形：= 3.319 mm 最大支座反力：F= 5.372 kN計算得到外排大橫桿(計算過程從略)： 最大彎矩：M= 0.477 kN.m 最大變形：= 2.279 mm 最大支座反力：F= 3.680 kN3.強度驗算最大應力計算值 = 0.698×106/5.26×103=132.672 N/mm2；大橫桿實際彎曲應力計算值=132.6

9、72N/mm2 小于抗彎強度設計值f=205N/mm2，滿足要求！4.撓度驗算最大撓度=3.319mm；大橫桿實際最大撓度計算值=3.319mm 小于最大允許撓度值min（1600/150，10）=10.000mm，滿足要求！四、作業(yè)層立桿扣件抗滑承載力的計算扣件的抗滑承載力按照下式計算: R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值。規(guī)范規(guī)定直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN。扣件抗滑承載力折減系數(shù)1，則該工程采用的單扣件承載力取值為8.000kN，雙扣件承載力取值為16.000kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值。本工程內(nèi)排大橫桿傳給內(nèi)立桿的豎向作用力為5.37

10、2 kN, 外排大橫桿傳給外立桿的豎向作用力為3.680 kN；作業(yè)層內(nèi)立桿扣件抗滑承載力驗算：內(nèi)立桿受到的豎向作用力R=5.372kN 8.000kN，內(nèi)立桿采用單扣件，其抗滑承載力的設計計算滿足要求！作業(yè)層外立桿扣件抗滑承載力驗算：外立桿受到的豎向作用力R=3.680kN 8.000kN，外立桿采用單扣件，其抗滑承載力的設計計算滿足要求！五、腳手架立桿荷載計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。1.靜荷載標準值計算(1)結構自重標準值NG1k采用48.3 × 3.6鋼管。外立桿：NG1k= gk H=0.1844×23.000=4.240 kN；內(nèi)立桿：NG1

11、k= gk H=0.1576×23.000=3.626 kN；(2)構配件自重標準值NG2k1)腳手板的自重標準值NG2k1采用木腳手板，自重標準值gk1=0.35kN/m2 ，鋪設層數(shù)n1=2層。外立桿：NG2k1= n1×0.5×lb×la×gk1 = 2×0.5×1.2×1.6×0.35=0.672 kN；內(nèi)立桿：NG2k1= n1×（0.5×lb+a1）×la×gk1 = 2×（0.5×1.2+0.3）×1.6×0.3

12、5=1.008 kN；2)防護欄桿及扣件的自重標準值NG2k3采用48.3 × 3.6鋼管，自重標準值gk3=0.0397kN/m ，總根數(shù)n3=36根。外立桿：NG2k3= n3×（la×gk3+0.0132）= 36×（1.6×0.0397+0.0132）=2.762 kN；3)圍護材料的自重標準值NG2k4采用2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全網(wǎng)全封閉，自重標準值gk4=0.01kN/m2。外立桿：NG2k4= la×H ×gk4 =1.6×23×0.01=0.368 kN；4)附

13、加橫桿及扣件的自重標準值NG2k5搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)n4=1根，鋪設層數(shù)n5=2層，采用48.3 × 3.6鋼管，自重標準值gk6=0.0397kN/m。外立桿：NG2k5= n5×n4×（0.5×lb×gk6+0.0132） = 2×1×（0.5×1.2×0.0397+0.0132）=0.074 kN；內(nèi)立桿：NG2k5= n5×n4×（0.5×lb+a1）×gk6+0.0132 = 2×1×（0.5×1.2+0.3）

14、5;0.0397+0.0132= 0.098 kN；5）構配件自重標準值NG2k合計外立桿：NG2k=0.672+2.762+0.368+0.074=3.876 kN；內(nèi)立桿：NG2k=1.008+0.098=1.106 kN；2.活荷載標準值計算活荷載按照2個裝修作業(yè)層（荷載為2 kN/m2）計算，活荷載合計值Qk=4 kN/m2。外立桿：NQk= 0.5×lb×la×Qk = 0.5×1.2×1.6×4=3.840 kN；內(nèi)立桿：NQk =（0.5×lb+a1）×la×Qk =（0.5×1.

15、2+0.3）×1.6×4=5.760 kN；3.風荷載標準值計算Wk=z·s·0其中 0 - 基本風壓(kN/m2)，按照荷載規(guī)范規(guī)定采用：0 = 0.3 kN/m2； s - 風荷載體型系數(shù)：s=1.3j =1.3×0.872=1.134；j為擋風系數(shù)，考慮了腳手架和圍護材料的共同作用，計算過程復雜因篇幅有限計算過程從略。z - 風荷載高度變化系數(shù)，按照荷載規(guī)范的規(guī)定采用：腳手架底部z= 0.740，腳手架頂部z= 0.888；經(jīng)計算得到，風荷載標準值為: 腳手架底部Wk = 0.3×0.740×1.134 = 0.252

16、 kN/m2； 腳手架頂部Wk = 0.3×0.888×1.134 = 0.302 kN/m2；六、立桿穩(wěn)定性計算(一)基本數(shù)據(jù)計算1.立桿長細比驗算依據(jù)扣件式規(guī)范第5.1.9條：長細比= l0/i = kh/i=h/i（k取為1）查扣件式規(guī)范表5.2.8得： = 1.530；立桿的截面回轉半徑：i = 1.590 cm；= 1.530×1.2×100/1.590=115.472立桿實際長細比計算值=115.472 小于容許長細比210，滿足要求！2.確定軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)長細比= l0/i = kh/i=1.155×1.530×

17、1.2×100/1.590=133.370；穩(wěn)定系數(shù)查扣件式規(guī)范附錄A.0.6表得到：= 0.379；3.風荷載設計值產(chǎn)生的立桿段彎矩MwMw = 0.9×1.4WkLah2/10經(jīng)計算得到，各段彎矩Mw為： 腳手架底部 Mw= 0.073kN·m；(二)外立桿穩(wěn)定性計算1.組合風荷載時,外立桿的穩(wěn)定性計算 = N/(A) + MW/W f外立桿的軸心壓力設計值 N =1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQk =1.2×（4.240+3.876）+ 0.9×1.4×3.840= 14.578 kN； =

18、 14578.072/(0.379×506)+73066.489/5260 = 89.878 N/mm2；組合風荷載時，外立桿實際抗壓應力計算值=89.878N/mm2 小于抗壓強度設計值f=205N/mm2，滿足要求！2.不組合風荷載時,外立桿的穩(wěn)定性計算 = N/(A) f外立桿的軸心壓力設計值 N =1.2×（NG1k+NG2k）+1.4NQk =1.2×（4.240+3.876）+ 1.4×3.840= 15.116 kN； = 15115.672/(0.379×506)=78.789 N/mm2；不組合合風荷載時，外立桿實際抗壓應力計

19、算值=78.789N/mm2 小于抗壓強度設計值f=205N/mm2，滿足要求！(三)內(nèi)立桿穩(wěn)定性計算1.組合風荷載時,內(nèi)立桿的穩(wěn)定性計算 = N/(A) + MW/W f內(nèi)立桿的軸心壓力設計值 N =1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQk =1.2×（3.626+1.106）+ 0.9×1.4×5.760= 12.935 kN； = 12935.312/(0.379×506)+73066.489/5260 = 81.315 N/mm2；組合風荷載時，內(nèi)立桿實際抗壓應力計算值=81.315N/mm2 小于抗壓強度設計值f

20、=205N/mm2，滿足要求！2.不組合風荷載時,內(nèi)立桿的穩(wěn)定性計算 = N/(A) f內(nèi)立桿的軸心壓力設計值 N =1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQk =1.2×（3.626+1.106）+ 1.4×5.760= 13.742 kN； = 13741.712/(0.379×506)=71.627 N/mm2；不組合風荷載時，內(nèi)立桿實際抗壓應力計算值=71.627N/mm2 小于抗壓強度設計值f=205N/mm2，滿足要求！七、連墻件的穩(wěn)定性計算風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設計值(kN)，按照下式計算：Nlw = 1.4×Wk×Aw = 4

21、.871 kN；每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側的迎風面積 Aw = 11.520 m2；連墻件的軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 7.871 kN；連墻件承載力設計值按下式計算： Nf = ·A·f其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細比 l/i = 700/15.9的結果查表得到 =0.872；A = 5.06 cm2；f=205 N/mm2；連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.872×5.06×102×205×10-3 = 90.442 kN；Nl=7.871kN < Nf=90.442kN，連墻件的設計計

22、算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到 Nl=7.871kN 雙扣件的抗滑力16.000kN，滿足要求！八、立桿的地基承載力計算立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 p fg 地基承載力設計值:fg = fgk×kc = 260.000 kPa； 其中，地基承載力標準值：fgk= 650 kPa；腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc = 0.4； 立桿基礎底面的平均壓力：p = N/A =60.463 kPa；立桿的軸心壓力設計值 ：N =15.116 kN；基礎底面面積 ：A = 0.25 m2 。p=60.463kPa fg=260.000kPa 。地基承載力滿足要求！九、腳手架配件數(shù)量匡算扣件式鋼管腳手架的桿件配備數(shù)量需要一定的富余量，以適應構架時變化需要，因此按匡算方式來計算；根據(jù)腳手架立桿數(shù)量按以