浙江省某建筑公司腳手架計(jì)算書

腳手架計(jì)算書本工程腳步手架采用Φ48×3.5無縫鋼管，立桿橫距為1.05m，立桿縱距為1.8m，步距為1.8m，共9步16.2m；施工作業(yè)層按一層計(jì)，則腳手片滿鋪三層，自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.1KN/m2；腳手架外立桿里側(cè)掛密目安全網(wǎng)封閉施工，自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.1KN/m2。一、橫向、縱向水平桿計(jì)算1、橫向、縱向水平桿的抗彎強(qiáng)度按下式計(jì)算：σ=MW≤f式中M—彎矩設(shè)計(jì)值，按M=1.2MGK+1.4MGK計(jì)算；MGK為腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩；MQK為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩；W—截面模量，查表Φ48×3.5mm鋼管W=5.08cm3；f—鋼材的抗彎強(qiáng)度計(jì)算值，f=205N/mm2。（1）縱向水平桿的抗彎強(qiáng)度按圖1三跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算跨度取縱距l(xiāng)a=1800mm。a、考慮靜載情況gk=0.1×1.05/3=0.035KN/m=35N/m按圖2靜載布置情況考慮跨中和支座最大彎矩。M1中=0.08gKla2MB=MC=-0.1gKla2b、考慮活載情況qk=3kN/m2×1.05m/3=1050N/m按圖3、4兩種活載最不利位置考慮跨中最大彎矩。M1中=0.101qKla2按圖5種活載最不利位置考慮支座最大彎矩。MB=MC=-0.177qKla2根據(jù)以上情況分析，可知圖2與圖3（或圖4）這種靜載與活載最不利組合時M1中跨中彎矩最大。MGK=0.08gKla2=0.08×35×1.82=9.07N.mMQK=0.101qKla2=0.101×1050×1.82=343.6N.mM=1.2MGK+1.4MQK=1.2×9.07+1.4×343.6=491.92N.mσ=MW=491.92×1035.08×103=96.8N/mm2〈f=205N/mm2（2）橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算橫向水平桿的內(nèi)力時按簡支梁計(jì)算如圖6，計(jì)算跨度取立桿橫距l(xiāng)0=1050mm，腳手架橫向水平桿的構(gòu)造計(jì)算外伸長度a1=350mm，a2=100mm。a、考慮靜載情況P=gk×l0=35×1.8=63Np=0.35×l0=0.35×1.8=0.63N/mMPA=12pa12=0.5×0.63×0.32=0.28N.mMP中=P×0.35=63×0.35=22.05N.mMGK=|MP中-12MPA|=|22.05-0.5×0.28|=21.91N.mb、考慮活載情況Q=qk×l0=1050N/m2×1.8m=1890Nq=3000N/m×l0=3000×1.8=5400N/m當(dāng)MQA=0，最大彎矩為跨中彎矩MQKMQK=Q×0.35=1050×0.35=367.5N.m則M=1.2MGK+1.4MQK=1.2×21.91+1.4×367.5=540.79N.mσ=MW=540.79×1035.08×103=106.45N/mm2〈f=205N/mm2所以橫向水平桿的抗變強(qiáng)度滿足安全要求。2、縱向水平桿與立桿連接時扣件的抗滑承載力應(yīng)符合下式規(guī)定：R≤Rc式中R—縱向水平桿傳給立桿的豎桿作用力設(shè)計(jì)值；Rc—扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，按規(guī)范表取Rc=8000N。由圖7可知，RPA=32P+MPA1.05=1.5×63+0.28/1.05=94.77N由圖8可知，當(dāng)MQA=12qa12=0.5×5400×0.32=243N.m，最大支座反力為RQA=32Q+MQA1.05=1.5×1890+243/1.05=3066.42N則R=1.2RPA+1.4RQA=1.2×94.77+1.4×3066.42=4406.72N〈Rc=8000N所以橫向水平桿與立桿連接時扣件的抗滑承載力滿足安全要求。3、縱向、橫向水平桿的撓度按下式計(jì)算：υ=[υ]式中υ—撓度；[υ]—允許撓度，按規(guī)范表格取l/150。（1）縱向水平桿的撓度a、考慮靜載情況（圖2）υ1=0.677×gkla4100EI式中E—鋼材的彈性模量，E=2.06×105N/mm2；I—Φ48×3.5mm鋼管的慣性矩，I=12.19cm4b、考慮活載情況（圖3）υ2=0.999×qkla4100EI兩種情況疊加，得υ=υ1+υ2=0.677×gkla4100EI+0.999×qkla4100EI=（0.667×0.035+0.999×1.05）×18004100×2.06×105×12.19×104=4.48mm〈la150=1800150=12mm所以縱向水平桿的撓度滿足安全要求。（2）橫向水平桿的撓度a、考慮靜載情況（圖7）υ1=Pal0224EI×（3-4a2l02）-Ml016EIb、考慮活載情況（圖8）υ2=Qal0224EI×（3-4a2l02）兩種情況疊加，得υ=υ1+υ2=Pal0224EI×（3-4a2l02）-Ml016EI+Qal0224EI×（3-4a2l02）=63×350×1050224×2.06×105×12.19×104×（3-4350210502）-21.91×106×105016×2.06×105×12.19×104+1890×350×1050224×2.06×105×12.19×104×（3-4350210502）=3.14mm〈10150=1000150=6.67mm所以橫向水平桿的撓度滿足安全要求。二、立桿穩(wěn)定性計(jì)算立桿的穩(wěn)定性按下列公式計(jì)算：NψA+MWW≤f式中N—計(jì)算立桿段的軸向設(shè)計(jì)值；ψ—軸向受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；A—立桿的截面面積，查表Φ48×3.5mm鋼管A=489mm；Mω—計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩；W—截面模量，查表Φ48×3.5mm鋼管W=5.08cm3；f—鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205N/mm2。1、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值ωK=0.7μzμsω0式中ωK—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；μz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取μz=0.74；μs—腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)，取μs=1.3×0.4=0.52，密目安全網(wǎng)的擋風(fēng)系數(shù)為0.4；ω0—基本風(fēng)壓，上海地區(qū)取ω0=0.55；ωK=0.7μzμsω0=0.7×0.74×0.52×0.55=0.15KN/m22、計(jì)算立桿段由風(fēng)載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩Mω=0.85×1.4×ωklah210=0.85×1.4×0.15×103×1.8×1.8210=104.1N.m3、軸向受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)軸向受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)ψ，根據(jù)立桿長細(xì)比λ規(guī)范用表取值，當(dāng)λ〉250時按ψ=7320λ2計(jì)算。計(jì)算長度l0=kμh，式中k為計(jì)算長度附加系數(shù)，取k=1.155；μ為考慮腳手架整體因素的單桿計(jì)算長度系數(shù)，按規(guī)范用表取μ=1.5；h為立桿步距。l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12m立桿的長細(xì)比λ=l0i，式中i為截面回轉(zhuǎn)半徑，查表Φ48×3.5mm鋼管i=1.58cm。λ=l0i=3.12/0.0158=197.5根據(jù)立桿長細(xì)比λ查范用表得軸向受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)ψ=0.1854、立桿段的軸向設(shè)計(jì)值N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4∑NQK（1）腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力NG1K本工程架體共9步，實(shí)際架高H=16.2mNG1K=Hgk=16.2×0.1248=2.022KN=2022N構(gòu)件配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力NG2K;構(gòu)構(gòu)配件立桿腳手板（N）欄桿（N）擋腳板（N）安全網(wǎng)（N）NG2K（N）內(nèi)立桿283.5+2220.5504外立桿283.5622.1340.2145.8=SUM(LEFT)1391.6（2）施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸力總和∑NQK外主桿可按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值：∑NQK=3000×1.05×1.8×12=2835NN=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4∑NQK=1.2×（2022+1391.6）+0.85×1.4×2835=7469.97N5、驗(yàn)算立桿的穩(wěn)定性NψA+MWW=7469.970.185×489+104.1×1035.08×103=116.7N/mm2≤f=205N/mm2所以立桿的穩(wěn)定性滿中安全要求。三、連墻件計(jì)算（二步三跨）5m處1、計(jì)算連墻件軸向力設(shè)計(jì)值NlωK=0.7μzμsω0=0.7×0.74×0.52×0.55=0.15KN/m2Nlw=1.4·ωk·Aw=1.4×0.15×(2×1.8×3×1.8)=4.08KNNo=5KN∴Nl=Nlw+No=9.08KN2、計(jì)算連墻件穩(wěn)定承載力∵l=500mm,λ=l/i=70/1.58=44,查表知φ=0.827∴Nl/φA=11080/(0.912×489)=24.8N/mm2<f=205N/mm23、計(jì)算扣件的抗滑移承載力直角扣件的抗滑移設(shè)計(jì)值RC=8KN<Nl=9.08KN，所以抗滑移承載力不滿足要求，可以減小連墻件的設(shè)置間距，也可采用兩只直角扣件與腳手架的內(nèi)外立桿連接。4、連墻件與墻體連接側(cè)的鋼管凈截面強(qiáng)度計(jì)算和預(yù)埋鋼筋的抗剪承載力計(jì)算鋼管的凈截面強(qiáng)度計(jì)算：σ=Nl/(A-2×d×t)=11080/（489-2×20×3.5）=31.75N/mm2<f=205N/m