滿堂腳手架設計詳細計算方法

1、滿堂腳手架設計計算方法(新)鋼管腳手架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2011)、鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2003、冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范(GB50018-2002、建筑地基基礎設計規(guī)范(GB 50007-2002)、建筑結構荷載規(guī)范(2006 年版)(GB 50009-2001)等編制。一、參數(shù)信息：1. 腳手架參數(shù)計算的腳手架為滿堂腳手架，橫桿與立桿采用雙扣件方式連接，搭設高度為 18.0米，立桿采用單立管。搭設尺寸為：立桿的縱距 2= 1.20米，立桿的橫距l(xiāng)b= 1.20米，立桿的步距 h= 1.50 米。采用的鋼管類型為048 X 3.5。橫向

2、桿在上，搭接在縱向桿上的橫向桿根數(shù)為每跨 2根2. 荷載參數(shù)施工均布荷載為3.0kN/m2，腳手板自重標準值0.30kN/m2,同時施工1層，腳手板共鋪設2層。腳手架用途：混凝土、砌筑結構腳手架。滿堂腳手架平面示意圖髀Ic 廠.1/L/P/K/Z廠K匕、橫向桿的計算滿堂腳手架瓠向立面圖橫向桿鋼管截面力學參數(shù)為截面抵抗矩 W = 5.08cm 3;截面慣性矩I = 12.19cm 4;橫向桿按三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，橫向桿在縱向桿的上面。按照橫向桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算橫向長桿的最大彎矩 和變形?？紤]活荷載在橫向桿上的最不利布置(驗算彎曲正應力和撓度)。1. 作用橫向水平桿線

3、荷載(1) 作用橫向桿線荷載標準值q k=(3.00+0.30) X 1.20/3=1.32kN/m(2) 作用橫向桿線荷載設計值q=(1.4 X 3.00+1.2 X 0.30) X 1.20/3=1.82kN/m2. 抗彎強度計算最大彎矩為M ma石 0. 117ql b2= 0.117 X 1.82 X 1.202=0.307kN.m(T = Mnax/W = 0.307 X 106/5080.00=60.49N/mm2橫向桿的計算強度小于205.0N/mn2,滿足要求！3. 撓度計算最大撓度為V=0.990q klb4/100EI = 0.990 X 1.32 X 12004/(100

4、 X 2.06 X 105X 121900.0)=1.079mm橫向桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm滿足要求！三、縱向桿的計算：縱向桿鋼管截面力學參數(shù)為截面抵抗矩 W = 5.08cm 3;截面慣性矩I = 12.19cm 4;縱向桿按三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，橫向桿在縱向桿的上面。計算縱用橫向桿支座的最大反力計算值，考慮活荷載在縱向桿的不利布置, 向桿的最大彎矩和變形。1. 由橫向桿傳給縱向桿的集中力(1) 由橫向桿傳給縱向桿的集中力設計值F = 1.200ql b= 1.200 X 1.82 X 1.20=2.627kN(2) 由橫向桿傳給縱向桿的集中力標準值F k =

5、1.200q k| b = 1.200 X 1.32 X 1.20=1.901kN區(qū)2s匹X 105 X(規(guī)范縱向桿計算荷載簡圖2. 抗彎強度計算最大彎矩考慮荷載的計算值最不利分配的彎矩M ma石 0.267FI a= 0.267 X 2.63 X 1.20=0.842kN.m(T = Mnax/W = 0.842 X 106/5080.00=165.66N/mm2縱向桿的計算強度小于205.0N/mm,滿足要求！3. 撓度計算最大撓度為V=1.883F kl a3/100EI = 1.883 X 1.90 X 1000 X 12003/(100 X 2.06121900.0) = 2.463

6、mm縱向桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm滿足要求！四、扣件抗滑力的計算：按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范培訓講座劉群主編,P96頁，雙扣件承載力設計值取16.00kN,按照扣件抗滑承載力系數(shù)1.00該工程實際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為16.00kN。縱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 5.2.5):其中Rc 扣件抗滑承載力設計值,取16.00kN。R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架構造與計算劉群主編 P109:縱向或橫向水平桿通過扣件傳給立桿的豎向設計值：R=3.267F=3.267 X 2.63=8.6kN

7、雙扣件抗滑承載力的設計計算R = 16.00滿足要求！五、腳手架荷載標準值：作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內(nèi)容：(1) 腳手架自重標準值產(chǎn)生的軸向力每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m)g k：查規(guī)范本例為0.1724NG1=HX gk=18.00 X 0.1724=3.103kN(2) 腳手板自重標準值產(chǎn)生的軸向力腳手板的自重標準值(kN/m2):本例采用沖壓鋼腳手板，標準值為0.30N G2 = 0.300 X2X 1.200 X 1.200=0.864kN經(jīng)計算得到，靜荷載標準值構配件自重：N32k=N32 = 0.864kN。鋼管結構自重與構配件自

8、重：Ng = N G1+ NG2k = 3.967kN。(3) 施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力施工均布荷載標準值(kN/m2):3.000NQ = 3.000 X 1X 1.200 X 1.200=4.32kN(4) 風荷載標準值產(chǎn)生的軸向力風荷載標準值：叭=55 %其中W0 基本風壓(kN/m2)，按照建筑結構荷載規(guī)范的規(guī)定采用：W = 0.300U z 風荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：腳手架底部U z = 0.740,U s 風荷載體型系數(shù)：US = 0.8000經(jīng)計算得到，腳手架底部風荷載標準值W k = 0.740 X 0.8000 X 0.

9、300=0.178kN/m2。考慮風荷載時，立桿的軸向壓力設計值N = 1.2Ng + 0.9 X 1.4NQ = 10.204kN不考慮風荷載時，立桿的軸向壓力設計值N = 1.2Ng + 1.4N Q = 10.808kN風荷載設計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MwMw= 0.9 X 1.4Wkl ah2/10其中Wk 風荷載基本風壓標準值（kN/m2）;I a立桿的縱距（m）；h 立桿的步距（m）。經(jīng)計算得,底部立桿段彎矩Mw=0.9 X 1.4 X 0.178 X 1.20 X 1.502/10=0.060kN.m六、立桿的穩(wěn)定性計算：1.不考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算其中N立桿的軸心壓力設計

10、值，N=10.808kN;i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；由于架體與建筑物結構進行剛性連接，故可按雙排腳手架的規(guī)定進行 計算（規(guī)范5.3.6 ）;卩一一考慮滿堂腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計算長度系數(shù)，按表5.2.8 ; p= 1.750h 立桿步距，h=1.50 ;入計算長細比,由k=1時，入=kh166 ;入 =入=250,滿足要求!k 計算長度附加系數(shù)，由于架體與建筑物結構進行剛性連接，故 k=1.155 ;l 0計算長度（m）,由公式I 0 = k山確定，I 0=3.03m；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由k=1.155時，入=kh=192的結果查表得到0.195 ;A 立桿凈截面

11、面積，A=4.89cm?;W 立桿凈截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm 2;（T鋼管立桿受壓強度計算值（N/mm2）;經(jīng)計算得到 0= 10808.000/（0.195 X 489.000）=113.34N/mm2不考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算o f, 滿足要求！2.考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算其中N立桿的軸心壓力設計值，N=10.204kN;i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；由于架體與建筑物結構進行剛性連接，故可按雙排腳手架的規(guī)定進行計算（規(guī)范5.3.6 ）;卩一一考慮滿堂腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計算長度系數(shù)，按表

12、5.2.8 ; p= 1.750h 立桿步距，h=1.50 ;入計算長細比,由k=1時，入=k/i=166 ;入 =入=250,滿足要求!k 計算長度附加系數(shù)，由于架體與建筑物結構進行剛性連接，故k=1.155 ;l 0計算長度（m）,由公式I 0 = k山確定，I 0=3.03m；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由k=1.155時，入=k/i=192的結果查表得到0.195 ;A 立桿凈截面面積，A=4.89cnf;W 立桿凈截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3;f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm 2;M w 計算立桿段由風荷載設計值產(chǎn)生的彎矩，MW= 0.060kN.m ;

13、o鋼管立桿受壓強度計算值（N/mm2）;經(jīng) 計 算 得 到0=10204.000/(0.195 X489.000)+(60000.000/5080.000)=118.82N/mm 2考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算o f,滿足要求！七、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(1) 立桿基礎底面的平均壓力計算p = N/A其中N 上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值(kN) ； N = 10.81A 基礎底面面積(m2) ； A = 0.25p=10.81/0.25=43.23kN/m2(2) 地基承載力設計值計算fg = Kc Xfgk其中Kc 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc

14、 = 0.40f gk 地基承載力標準值；fgk = 240.00f g=0.40 X 240.00=96.00kN/m2地基承載力的計算pfg滿足要求！八、滿堂腳手架配件數(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)量按以下公式進行計算：L = .2H x xw- XW.+XW-I h h h h )N. =0.3x-4fL - 長桿總長度(m);N2 -直角扣件數(shù)（個）;N3 -N4 -旋轉(zhuǎn)扣件數(shù)（個）;S -n -立桿總數(shù)（根）n=121 ;Hn1 -縱向跨度n仁10 ;n2 -h - 步距(m) h=1.5 ；l

15、a-lb -立桿橫距(m) lb=1.2 ；長桿總長度(m)L =1.2對接扣件數(shù)（個）;腳手板面積（m2）；搭設高度（m） H=18 ;橫向跨度n2=10 ；立桿縱距（m） la=1.2 ；X 18 X (121+1.2 X 121/1.5-10 X直角扣件數(shù)（個）N2=2.4X 18/1.5 X 12 仁3485對接扣件數(shù)（個）N3=6449.76/6=1075旋轉(zhuǎn)扣件數(shù)（個）N4=0.3腳手板面積（m2）S=1.1X 6449.76/6=322X 10X 10X 1.2 X 1.2=158.401.2/1.51.2 X 121/1.5-10 X 1.2/1.5)=6449.76根據(jù)以上公

16、式計算得長桿總長6449.76米；直角扣件3485個;對接扣件1075 個；旋轉(zhuǎn)扣件322個;腳手板158.40m2九、腳手架的搭設要求1 、滿堂腳手架搭設在建筑物樓面上時，腳手架自重及施工荷載應在樓面設 計荷載許可范圍內(nèi)，否則須經(jīng)驗算后制定加固方案；2 、立桿搭設應符合下列規(guī)定：（1）當立桿基礎不在同一高度上時，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定，高低差不應大于1 m;靠邊坡上方的立桿軸線到邊坡的距離不應小于 500mm如下圖所示：rM 500(2) 立桿接長除頂層頂步外，其余各層各步接頭必須采用對接扣件連接;(3) 立桿頂端宜高出女兒墻上皮1m,高出檐口上皮1.5 m;3 、水

17、平桿搭設應符合下列規(guī)定，如圖所示：la | 禹 不同劣距桿件接頭不同玲距評件接頭(1) 縱向水平桿應設置在立桿內(nèi)側，其長度不宜小于3跨；(2) 縱向水平桿接長宜采用對接扣件連接，也可采用搭接；(3) 橫向水平桿應放置在縱向水平桿上部，靠墻一端至墻裝飾面距離不宜 大于100mm(4) 主節(jié)點處必須設置橫向水平桿；(5) 桿件接頭應交錯布置，兩根相鄰桿件接頭不應設置在同步或同跨內(nèi)， 接頭位置錯開距離不應小于500mm各接頭中心至主節(jié)點的距離不宜大于縱距的 1/3 ;(6) 搭接接頭的搭接長度不應小于1m，應采用不少于3個旋轉(zhuǎn)扣件固定;4 、掃地桿設置應符合下列要求：(1) 縱向掃地桿必須連續(xù)設置，

18、鋼管中心距地面不得大于200mm(2) 腳手架底部主節(jié)點處應設置橫向掃地桿，其位置應在縱向掃地桿下方;5 、扣件安裝應符合下列規(guī)定：(1) 螺栓擰緊力矩應控制在4065N.m之間；(2) 主節(jié)點處固定橫向水平桿、縱向水平桿、橫向斜撐等用的直角扣件、 旋轉(zhuǎn)扣件的中心點的相互距離不應大于150mm(3) 對接扣件開口應朝上或朝內(nèi)；(4) 各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應小于 100mm6 、搭設高度在8m以上的滿堂腳手架架體四周及立桿縱、橫向每 10排應由底 至頂連續(xù)設置豎向剪刀撐，搭設高度在16n以上的滿堂腳手架架體，每間隔5步還應設置一道水平連續(xù) 剪刀撐；7 、高寬比大于2的滿堂腳手架架體應采用連墻件與建筑物結構可靠拉接；當不具備拉接條件時應在架體四角及四周每隔 15m處增設纜風繩，纜風繩拉 接點應位于架體高度的2/3以上處；8 、滿堂腳手架同時用于結構和裝修施工時，