挑架計算書資料

挑架計算書21.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為19.9m，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為1.5m，立桿的橫距為0.6m，立桿的步距為1.4m；內(nèi)排架距離墻長度為1.60m；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為2根；采用的鋼管類型為Φ48×3.5；橫桿與立桿連接方式為單扣件；連墻件布置取兩步兩跨，豎向間距2.8m，水平間距3m，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):2.000；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時施工層數(shù):2層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處河北某市，基本風(fēng)壓0.4kN/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)μz，計算連墻件強(qiáng)度時取1.696，計算立桿穩(wěn)定性時取1，風(fēng)荷載體型系數(shù)μs為1.243；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.1386；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.140；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):3層；腳手板類別:木腳手板；欄桿擋板類別:竹夾板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16號工字鋼，其中建筑物外懸挑段長度2.3m，建筑物內(nèi)錨固段長度2.2m。錨固壓點(diǎn)螺栓直徑(mm):22.00；樓板混凝土標(biāo)號:C25；6.拉繩與支桿參數(shù)鋼絲繩安全系數(shù)為:6.000；鋼絲繩與墻距離為(m):2.850；懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最里面面鋼絲繩距離建筑物2.2m。二、小橫桿的計算小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038kN/m；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.35×1.5/3=0.175kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2×1.5/3=1kN/m；荷載的計算值:q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1=1.656kN/m；小橫桿計算簡圖2.強(qiáng)度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計算公式如下:Mqmax=ql2/8最大彎矩Mqmax=1.656×0.62/8=0.075kN·m；最大應(yīng)力計算值σ=Mqmax/W=14.67N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力σ=14.67N/mm2小于小橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！3.撓度計算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.175+1=1.213kN/m；νqmax=5ql4/384EI最大撓度ν=5.0×1.213×6004/(384×2.06×105×121900)=0.082mm；小橫桿的最大撓度0.082mm小于小橫桿的最大容許撓度600/150=4與10mm，滿足要求！三、大橫桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038×0.6=0.023kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.35×0.6×1.5/3=0.105kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2×0.6×1.5/3=0.6kN；荷載的設(shè)計值:P=(1.2×0.023+1.2×0.105+1.4×0.6)/2=0.497kN；大橫桿計算簡圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的彎矩和。Mmax=0.08ql2均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN·m；集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax=0.267Pl集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.267×0.497×1.5=0.199kN·m；M=M1max+M2max=0.007+0.199=0.206kN·m最大應(yīng)力計算值σ=0.206×106/5080=40.53N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力計算值σ=40.53N/mm2小于大橫桿的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的撓度和,單位:mm；均布荷載最大撓度計算公式如下:νmax=0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度：νmax=0.677×0.038×15004/(100×2.06×105×121900)=0.052mm；集中荷載最大撓度計算公式如下:νpmax=1.883Pl3/100EI集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載P=（0.023+0.105+0.6）/2=0.364kNν=1.883×0.364×15003/(100×2.06×105×121900)=0.921mm；最大撓度和：ν=νmax+νpmax=0.052+0.921=0.974mm；大橫桿的最大撓度0.974mm小于大橫桿的最大容許撓度1500/150=10與10mm，滿足要求！四、扣件抗滑力的計算按規(guī)范表5.1.7,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，扣件的抗滑承載力按照下式計算(《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.00kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038×0.6×2/2=0.023kN；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.038×1.5=0.058kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P3=0.35×0.6×1.5/2=0.158kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2×0.6×1.5/2=0.9kN；荷載的設(shè)計值:R=1.2×(0.023+0.058+0.158)+1.4×0.9=1.546kN；R<8.00kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!五、腳手架立桿荷載的計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0.1459kN/mNG1=[0.1459+(0.60×2/2)×0.038/1.40]×19.95=3.239kN；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35kN/m2NG2=0.35×3×1.5×(0.6+1.6)/2=1.732kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹夾板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14kN/mNG3=0.14×3×1.5/2=0.315kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×19.95=0.15kN；經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.436kN；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)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=2×0.6×1.5×2/2=1.8kN；考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.436+0.85×1.4×1.8=8.665kN；不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.436+1.4×1.8=9.043kN；六、鋼絲繩卸荷計算鋼絲繩卸荷按照完全卸荷計算方法。在腳手架全高范圍內(nèi)卸荷2次；吊點(diǎn)選擇在立桿、小橫桿、大橫桿的交點(diǎn)位置；以卸荷吊點(diǎn)分段計算。第1次卸荷凈高度為6m;第2次卸荷凈高度為6.95m;經(jīng)過計算得到a1=arctg[3.000/(0.600+1.600)]=53.746度a2=arctg[2.700/1.600]=59.349度第1次卸荷處立桿軸向力為：P1=P2=1.5×8.665×6/19.95=3.909kN；kx為不均勻系數(shù)，取1.5各吊點(diǎn)位置處內(nèi)力計算為(kN)：T1=P1/sina1=3.909/0.806=4.848kNT2=P2/sina2=3.909/0.860=4.545kNG1=P1/tana1=3.909/1.364=2.867kNG2=P2/tana2=3.909/1.687=2.317kN其中T鋼絲繩軸向拉力，G鋼絲繩水平分力。卸荷鋼絲繩的最大軸向拉力為[Fg]=T1=4.848kN。鋼絲繩的容許拉力按照下式計算：[Fg]=aFg/K其中[Fg]--鋼絲繩的容許拉力(kN)；Fg--鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)，計算中可以近似計算Fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)；α--鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，取0.85；K--鋼絲繩使用安全系數(shù)。計算中[Fg]取4.848kN，α=0.85，K=6，得到：選擇卸荷鋼絲繩的最小直徑為：d=(2×4.848×6.000/0.850)0.5=8.3mm。吊環(huán)強(qiáng)度計算公式為：σ=N/A≤[f]其中[f]--吊環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定[f]=50N/mm2；N--吊環(huán)上承受的荷載等于[Fg]；A--吊環(huán)截面積，每個吊環(huán)按照兩個截面計算,A=0.5πd2；選擇吊環(huán)的最小直徑要為：d=(2×[Fg]/[f]/π)0.5=（2×4.848×103/50/3.142）0.5=7.9mm。第1次卸荷鋼絲繩最小直徑為8.3mm，必須拉緊至4.848kN，吊環(huán)直徑為8.0mm。根據(jù)各次卸荷高度得：第2次卸荷鋼絲繩最小直徑為8.9mm，必須拉緊至5.615kN，吊環(huán)直徑為10.0mm。七、立桿的穩(wěn)定性計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計算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=1；μs--風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為1.243；經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:Wk=0.7×0.4×1×1.243=0.348kN/m2；風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW為:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.348×1.5×1.42/10=0.122kN·m；考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立桿的軸心壓力設(shè)計值：N=8.665×7/19.95=3.040kN；不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式σ=N/(φA)≤[f]立桿的軸心壓力設(shè)計值：N=9.043×7/19.95=3.173kN；計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.58cm；計算長度附加系數(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5.3.3得：k=1.155；計算長度系數(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5.3.3得：μ=1.5；計算長度,由公式l0=kuh確定：l0=2.425m；長細(xì)比:L0/i=154；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長細(xì)比lo/i的結(jié)果查表得到：φ=0.294立桿凈截面面積：A=4.89cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值：[f]=205N/mm2；考慮風(fēng)荷載時σ=3040.484/(0.294×489)+121765.274/5080=45.118N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算σ=45.118N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！不考慮風(fēng)荷載時σ=3173.116/(0.294×489)=22.071N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算σ=22.071N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！八、連墻件的計算連墻件的軸向力設(shè)計值應(yīng)按照下式計算：Nl=Nlw+N0連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按腳手架頂部高度計算μz＝1.696，μs＝1.243，ω0＝0.4，Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1.696×1.243×0.4=0.59kN/m2；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=8.4m2；按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN),N0=5.000kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，按照下式計算：Nlw=1.4×Wk×Aw=6.942kN；連墻件的軸向力設(shè)計值Nl=Nlw+N0=11.942kN；連墻件承載力設(shè)計值按下式計算：Nf=φ·A·[f]其中φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細(xì)比l/i=1600/15.8的結(jié)果查表得到φ=0.58，l為內(nèi)排架距離墻的長度；A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計值為Nf=0.58×4.89×10-4×205×103=58.142kN；Nl=11.942<Nf=58.142,連墻件的設(shè)計計算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到Nl=11.942小于雙扣件的抗滑力15.2kN，滿足要求！連墻件扣件連接示意圖九、懸挑梁的受力計算懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。懸臂部分受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。本方案中，腳手架排距為600mm，內(nèi)排腳手架距離墻體1600mm，支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體為2200mm，水平支撐梁的截面慣性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面積A=26.1cm2。受腳手架集中荷載P=(1.2×5.436+1.4×1.8)×7/19.95=3.173kN；水平鋼梁自重荷載q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m；懸挑腳手架示意圖懸挑腳手架計算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN·m)懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為：R[1]=5.508kN；R[2]=1.943kN；R[3]=0.003kN。最大彎矩Mmax=1.342kN·m；最大應(yīng)力σ=M/1.05W+N/A=1.342×106/(1.05×141000)+5.411×103/2610=11.136N/mm2；水平支撐梁的最大應(yīng)力計算值11.136N/mm2小于水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值215N/mm2,滿足要求！十、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算水平鋼梁采用16號工字鋼,計算公式如下σ=M/φbWx≤[f]其中φb--均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)得，φb=0.99由于φb大于0.6，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)附表B，得到φb值為0.79。經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力σ=1.342×106/(0.79×141000)=12.12N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計算σ=12.12小于[f]=215N/mm2,滿足要求!十一、拉繩的受力計算水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算RAH=ΣRUicosθi其中RUicosθi為鋼繩的拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。各支點(diǎn)的支撐力RCi=RUisinθi按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為：RU1=6.958kN；十二、拉繩的強(qiáng)度計算鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU均取最大值進(jìn)行計算，為RU=6.958kN選擇6×19鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1400MPa，直徑15.5mm。[Fg]=aFg/K其中[Fg]--鋼絲繩的容許拉力(kN)；