落地式扣件鋼管腳手架計(jì)算書111111111111

1、落地式扣件鋼管腳手架計(jì)算書（最終） 鋼管腳手架的計(jì)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(jì)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(shí)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(jì)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(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)值500kN/m2，基礎(chǔ)底面擴(kuò)展面積0.250m2，地基承載力調(diào)整系數(shù)1.00。 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)值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×1.050/2=0.052kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050/2=

3、1.575kN/m 靜荷載的計(jì)算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m 活荷載的計(jì)算值 q2=1.4×1.575=2.205kN/m 大橫桿計(jì)算荷載組合簡(jiǎn)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(jiǎn)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=(0.08×0.109+0.10×2.205)×1.5002 支座最大彎矩計(jì)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(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算： =0.605×106/4729.0=127.936N/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=0.038+0.052=0.091kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算: 小橫桿按照簡(jiǎn)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=0.038×1.500=0.058kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×1.050×1.500/2=0.079kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN 荷載的計(jì)算值 P=1.2×0.058+1.2×

6、0.079+1.4×2.362=3.471kN 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)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=(1.2×0.038)×1.0502/8+3.471× =0.918×106/4729.0=194.020N/mm2 小橫桿的計(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

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(biāo)準(zhǔn)值P=0.058+0.079+2.362=2.499kN 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)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(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 Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)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(jì)值； 1.荷載值計(jì)算 橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038×1.050=0.040kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×1.050×1.500/2=0.079kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN 荷載的計(jì)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(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0.1144 NG1 = 0.114×33.400+12.000×0.038=4.282kN (2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.10 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(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.900kN。 活荷載為施工荷載標(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)

11、算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN 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)，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(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk = 0.300×1.560×0.872 = 0.408kN/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

12、式 N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ 經(jīng)過計(jì)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(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=1.2×8.900+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(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=0.9×1.4×0.408×1.500×1.800× 五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)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(jì)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(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，底部N=17.295kN，

14、單雙立桿交接位置N=13.173kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計(jì)算長(zhǎng)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(zhǎng)細(xì)比，為3118/16=196； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.188； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到 =17295/(0.19

15、×900)=102.376N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，雙立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求! 經(jīng)計(jì)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(shí)，單雙立桿交接位置的立桿穩(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，底部N=16.634kN，單雙立桿交接位置N=12.512kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，

16、u=1.500； l0 計(jì)算長(zhǎng)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(zhǎng)細(xì)比，為3118/16=196； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.188； MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到 =16634/(0.19×900)+250000/9458=124.883N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.

17、00N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時(shí)，雙立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求! 經(jīng)計(jì)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(shí)，單雙立桿交接位置的立桿穩(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),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(jì)算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 4.619kN； NQ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQ = 4.725kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.114kN/m； 經(jīng)計(jì)算得到，不考慮風(fēng)荷

18、載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 H = 37.581米。 考慮風(fēng)荷載時(shí),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(jì)算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 4.619kN； NQ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQ = 4.725kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.114kN/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； 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 = 9.883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 = 0.408kN/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 = 3.60×3.00 = 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