落地式鋼管腳手架計(jì)算書

腳手架專項(xiàng)方案編制人：日期：審核人：日期：批準(zhǔn)人：日期：地址：四川省宜賓市電話：鋼管落地腳手架計(jì)算書工程建設(shè)地點(diǎn):新城區(qū)；屬于框架結(jié)構(gòu)；地上6層；建筑高度：21.6m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：3.6m；總建筑面積：46960平方米；總工期：150天。本工程由**設(shè)計(jì)，**公司**監(jiān)理有限公司監(jiān)理，**建設(shè)工程有限責(zé)任公司組織施工；由***擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，**擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。該工程1#--4#樓為六層框架結(jié)構(gòu)，5#樓為三層框架結(jié)構(gòu)、6#樓為單層框架結(jié)構(gòu)，7#樓、8#樓為五層框架結(jié)構(gòu)，本工程搭設(shè)高度按最高六層框架結(jié)構(gòu)為計(jì)算依據(jù)，搭設(shè)高度為25米?？奂戒摴苈涞啬_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》(JGJ130-2001)、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)等編制。一、參數(shù)信息1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為25m，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：橫距Lb為0.8m，縱距La為1.5m，大小橫桿的步距為1.8m；內(nèi)排架距離墻長度為0.25m；采用的鋼管類型為Φ48×3.0；橫桿與立桿連接方式為單扣件；連墻件采用兩步三跨，豎向間距3.6m，水平間距4.5m，采用扣件連接；連墻件連接方式為單扣件；2.活荷載參數(shù)施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.000kN/m2；腳手架用途:裝修腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2層；3.風(fēng)荷載參數(shù)風(fēng)荷載高度變化系數(shù)μz，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)μs為0.214；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(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)(kN/m2):0.005；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；每米腳手架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.033；腳手板鋪設(shè)總層數(shù):12；5.地基參數(shù)地基土類型:素填土；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa):120.00；立桿基礎(chǔ)底面面積(m2):0.20；地基承載力調(diào)整系數(shù):1.00。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=0.033kN/m；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.3×0.8/3=0.08kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2×0.8/3=0.533kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值:q1=1.2×0.033+1.2×0.08=0.136kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值:q2=1.4×0.533=0.746kN/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)算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎距計(jì)算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大彎距為M1max=0.08×0.134×1.52+0.10×0.746×1.52=0.19kN·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=-0.10×0.134×1.52-0.117×0.746×1.52=-0.224kN·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：σ=Max(0.19×106,0.224×106)/4490=49.889N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為σ=49.889N/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：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q1=P1+P2=0.033+0.08=0.113kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:q2=Q=0.533kN/m；最大撓度計(jì)算值為：ν=0.677×0.112×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.533×15004/(100×2.06×105×107800)=1.358mm；大橫桿的最大撓度1.358mm小于大橫桿的最大容許撓度1500/150mm與10mm，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=0.033×1.5=0.05kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3×0.8×1.5/3=0.12kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=2×0.8×1.5/3=0.8kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值:P=1.2×(0.05+0.12)+1.4×0.8=1.324kN；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=1.2×0.033×0.82/8=0.006kN·m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mpmax=Pl/2Mpmax=1.304×0.8/2=0.522kN·m；最大彎矩M=Mqmax+Mpmax=0.53kN·m；最大應(yīng)力計(jì)算值σ=M/W=0.53×106/4490=153.721N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力σ=153.721N/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:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.033×10504/(384×2.06×105×107800)=0.024mm；大橫桿傳遞荷載P=p1+p2+Q=0.05+0.12+0.8=0.97kN；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:νpmax=19Pl3/384EIνpmax=19×955.575×10503/(384×2.06×105×107800)=2.465mm；最大撓度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.465=2.488mm；小橫桿的最大撓度為2.488mm小于小橫桿的最大容許撓度800/150=5.33與10mm,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=0.033×1.5×3/2=0.075kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.033×0.8/2=0.013kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2×0.8×1.5/2=1.2kN；荷載的設(shè)計(jì)值:R=1.2×(0.075+0.013+0.18)+1.4×1.2=2.002kN；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/mNG1=[0.1248+(1.50×3/2)×0.033/1.80]×23.00=3.828kN；(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/m2NG2=0.3×12×1.5×(0.8+0.2)/2=3.51kN；(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/mNG3=0.15×12×1.5/2=1.35kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×23=0.172kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.86kN；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1/2取值。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=2×0.8×1.5×2/2=2.4kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×8.86+0.85×1.4×3.15=14.381kN；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=1.2×8.86+1.4×2.4=13.99kN；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=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用：ω0=0.4kN/m2；μz--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：μz=0.74；μs--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=0.7×0.4×0.74×0.214=0.044kN/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=0.85×1.4×0.044×1.5×1.82/10=0.026kN·m；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=14.381kN；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式σ=N/(φA)≤[f]立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=N'=15.042kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm；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：μ=1.5；計(jì)算長度,由公式l0=kuh確定：l0=3.118m；長細(xì)比:L0//i=1966；軸心受壓立桿的穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)φ,由長細(xì)比llo/i的結(jié)果果查表得到：：φ=0.1188立桿凈截面面積：：A=4..24cmm2；立桿凈截面模量((抵抗矩)：W=4.449cm33；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值：[[f]=2205N/mmm2；考慮風(fēng)荷載時(shí)σ=14380.883/(0..188×4424)+225644..058/44490=1186.1221N/mmm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σσ=186..121N//mm2小于立桿的的抗壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值[ff]=2055N/mm22，滿足要求求！不考慮風(fēng)荷載時(shí)σ=15042.333/(0..188×4424)=1188.7008N/mmm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σσ=188..708N//mm2小于立桿的的抗壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值[ff]=2055N/mm22，滿足要求求！七、最大搭設(shè)高度度的計(jì)算按《建筑施工扣件件式鋼管腳手手架安全技術(shù)術(shù)規(guī)范》(JGJ1330-20001)條考慮慮風(fēng)荷載時(shí),,采用單立管管的敞開式、全全封閉和半封封閉的腳手架架可搭設(shè)高度度按照下式計(jì)計(jì)算：Hs=[φAf-(1..2NG2kk+0..85×1..4(ΣNQk+MMwkφA/W)))]/1.22Gk構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值值產(chǎn)生的軸向向力NG2K(kN)計(jì)算公公式為：NG2K=NG2++NG3+NG4=5.0032kN；；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：NNQ=3.155kN；每米立桿承受的結(jié)結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值：Gk=0.1225kN/mm；計(jì)算立桿段由風(fēng)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)產(chǎn)生的彎矩：：Mwk=Mw/(11.4×0.85))=0.0226/(11.4×0.855)=0.0022kN··m；Hs=(0.1888×4.24×10-4×205×103-(1.22×5.0322+0.855×1.4×(3.15++0.1888×4.24×100×0.0222/4.499)))/((1.2×0.1255)=40..72m；；按《建筑施工扣件件式鋼管腳手手架安全技術(shù)術(shù)規(guī)范》(JGJ1330-20001)條腳手手架搭設(shè)高度度Hs等于或大于于26米，按照照下式調(diào)整且且不超過500米：[H]=Hs//(1+0..001Hss)[H]=40.772/(11+0.0001×40.722)=39..127mm；[H]=39..127和和50比較較取較小值。經(jīng)經(jīng)計(jì)算得到，腳腳手架搭設(shè)高高度限值[[H]=339.1277m。腳手架單立桿搭設(shè)設(shè)高度為255m，小于[H]]，滿足要求求！八、連墻件的穩(wěn)定定性計(jì)算連墻件的軸向力設(shè)設(shè)計(jì)值應(yīng)按照照下式計(jì)算：：Nl=Nlw+NN0連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值按腳手架架頂部高度計(jì)計(jì)算μz＝0.92，μs＝0.2144，ω0＝0.4，Wk=0.7μz·μμs·ω0=0.7×0.922×0.2114×0.44=0.0555kN/mm2；每個(gè)連墻件的覆蓋蓋面積內(nèi)腳手手架外側(cè)的迎迎風(fēng)面積AAw=16.22m2；按《建筑施工扣件件式鋼管腳手手架安全技術(shù)術(shù)規(guī)范》(JGJ1330-20001)條連墻墻件約束腳手手架平面外變變形所產(chǎn)生的的軸向力(kN),N0=5.0000k