高層建筑鋼管腳手架詳細(xì)施工方案和設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、高層寫字樓鋼管腳手架詳細(xì)計(jì)算書高層寫字樓鋼管腳手架詳細(xì)方案計(jì)算書鋼管落地架計(jì)算書 (高21m) 扣件式鋼管落地腳手架的計(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(gb 50007-2002)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb 50017-2003)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 21 米，立桿采用單立管；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.5米，立桿的橫距為1.05米，大小橫桿的步距為1.8 米；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.20米；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

2、為 483.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù)為 0.80；連墻件采用三步三跨，豎向間距 5.4 米，水平間距4.5 米，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:2.000 kn/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)本工程地處福建省廈門市，基本風(fēng)壓為0.39 kn/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z 為1.25，風(fēng)荷載體型系數(shù)s 為0.12；腳手架計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用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/m2):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.

3、110；安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kn/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):10；腳手板類別:沖壓鋼腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、沖壓鋼腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2):0.038；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):135.00；立桿基礎(chǔ)底面面積(m2):0.25；地基承載力調(diào)整系數(shù):1.00。 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，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(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p1= 0.038 kn/m ；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: p2= 0.31.5/3=

4、0.15 kn/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q=21.5/3=1 kn/m；荷載的計(jì)算值: q=1.20.038+1.20.15+1.41 = 1.626 kn/m； 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩，計(jì)算公式如下: 最大彎矩 mqmax =1.6261.052/8 = 0.224 kn.m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = mqmax/w =44.113 n/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =44.113 n/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 n/mm2，滿足要求！3.撓度計(jì)算:最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.15+1 = 1

5、.188 kn/m ； 最大撓度 v = 5.01.18810504/(3842.06105121900)=0.749 mm；小橫桿的最大撓度 0.749 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050 / 150=7 與10 mm，滿足要求！三、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，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p1= 0.0381.05=0.04 kn；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: p2= 0.31.051.5/3=0.158 kn；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q= 21.051.5/3=1.05 kn；荷載的設(shè)計(jì)值: p=(1.20.04+1.20.158+1.41.

6、05)/2=0.854 kn； 大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)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(jì)值最不利分配的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計(jì)算:m1max=0.080.0381.51.5=0.007 kn.m； 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: 集中荷載最大彎矩計(jì)算:m2max=0.2670.8541.5= 0.342 kn.m；m = m1max + m2max = 0.007+0.342=0.349 kn.m最大應(yīng)力計(jì)算值 = 0.349106/5080=68.664 n/mm2；大橫桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 68.664 n/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 n

7、/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(jì)值最不利分配的撓度和,單位:mm均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度： vmax= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm；集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 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=（0.04+0.158+1.05）/2=0.624kn v= 1.8830.62415003/ ( 100 2.06105121900) = 1.579 mm；最大撓度和：v= vmax + vpmax = 0.05

8、2+1.579=1.631 mm；大橫桿的最大撓度 1.631 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm，滿足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)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，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kn。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6.40 kn；r - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p1 = 0.0381.052/2=0.04 kn；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)

9、值: p2 = 0.0381.5=0.058 kn；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p3 = 0.31.051.5/2=0.236 kn；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q = 21.051.5 /2 = 1.575 kn；荷載的設(shè)計(jì)值: r=1.2(0.04+0.058+0.236)+1.41.575=2.606 kn；r 6.40 kn，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(kn)，為0.1248 ng1 = 0.1248+(1.052/2)0.038/1.8021.00 = 3.

10、091；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2)；采用沖壓鋼腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3 ng2= 0.3101.5(1.05+0.2)/2 = 2.812 kn；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m)；采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.11 ng3 = 0.11101.5/2 = 0.825 kn；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kn/m2)；0.005 ng4 = 0.0051.521 = 0.158 kn；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ng =ng1+ng2+ng3+ng4 = 6.886 kn；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)

11、計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 nq= 21.051.52/2 = 3.15 kn；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算 其中 wo - 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： wo = 0.39 kn/m2； 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)的規(guī)定采用： uz= 1.25 ； us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.116；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk = 0.7 0.391.250.116 = 0.04 kn/m2；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= 1.26.886+ 1

12、.43.15= 12.673 kn；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為 n = 1.2 ng+0.851.4nq = 1.26.886+ 0.851.43.15= 12.012 kn；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 =0.850 1.40.041.5 1.82/10 = 0.023 kn.m；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ：n = 12.673 kn；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；當(dāng)驗(yàn)算桿件長(zhǎng)

13、細(xì)比時(shí)，取塊1.0；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.7 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 lo = kh 確定 ：l0 = 3.534 m；長(zhǎng)細(xì)比 lo/i = 224 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的計(jì)算結(jié)果查表得到 ：= 0.145 ；立桿凈截面面積 ： a = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：w = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 n/mm2； = 12673/(0.145489)=178.738 n/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 178.738 n/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 n/mm2，滿足要求！

14、考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：n = 12.012 kn；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.7 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.534 m；長(zhǎng)細(xì)比: l0/i = 224 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.145立桿凈截面面積 ： a = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：w = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 n/mm2

15、； = 12011.94/(0.145489)+22893.589/5080 = 173.916 n/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 173.916 n/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 n/mm2，滿足要求！七、最大搭設(shè)高度的計(jì)算: 按規(guī)范5.3.6條不考慮風(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： 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 ng2k(kn)計(jì)算公式為：ng2k = ng2+ng3+ng4 = 3.795 kn；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：nq = 3.15 kn；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 ：gk = 0.125 kn/m；hs =0.1454.8

16、910-4205103-(1.23.795+1.43.15)/(1.20.125)=37.203 m；按規(guī)范5.3.6條腳手架搭設(shè)高度 hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米： h = 37.203 /(1+0.00137.203)=35.869 m；h= 35.869 和 50 比較取較小值。經(jīng)計(jì)算得到，腳手架搭設(shè)高度限值 h =35.869 m。腳手架單立桿搭設(shè)高度為21m，小于h，滿足要求！按規(guī)范5.3.6條考慮風(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： 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 ng2k(kn)計(jì)算公式為：ng2k = ng2+ng3+n

17、g4 = 3.795 kn；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：nq = 3.15 kn；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 ：gk = 0.125 kn/m；計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩： mwk=mw / (1.40.85) = 0.023 /(1.4 0.85) = 0.019 kn.m；hs =( 0.1454.8910-4205103-(1.23.795+0.851.4(3.15+0.1454.891000.019/5.08)/(1.20.125)=39.486 m；按規(guī)范5.3.6條腳手架搭設(shè)高度 hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米： h = 39.486 /(1+0.00139.486

18、)=37.986 m；h= 37.986 和 50 比較取較小值。經(jīng)計(jì)算得到，腳手架搭設(shè)高度限值 h =37.986 m。腳手架單立桿搭設(shè)高度為21m，小于h，滿足要求！八、連墻件的計(jì)算: 連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)算： nl = nlw + n0風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk = 0.04 kn/m2；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 = 24.3 m2；按規(guī)范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= 5.000 kn；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kn)，按照下式計(jì)算：nlw = 1.4wkaw = 1.347 kn；連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值 nl =

19、 nlw + n0= 6.347 kn；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： nf = af其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)； 由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i = 200/15.8的結(jié)果查表得到 =0.966，l為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度；又： a = 4.89 cm2；f=205 n/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為 nf = 0.9664.8910-4205103 = 96.837 kn；nl = 6.347 nf = 96.837,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！連墻件采用單扣件與墻體連接。由以上計(jì)算得到 nl =6.347小于單扣件的抗滑力 6.4 kn，滿足要求！ 連墻件扣件連接示意圖九、立桿的地基承載力計(jì)算:

20、立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求 p fg 地基承載力設(shè)計(jì)值:fg = fgkkc = 135 kpa； 其中，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：fgk= 135 kpa ； 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc = 1 ； 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力：p = n/a =48.048 kpa ；其中，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值 ：n = 12.012 kn；基礎(chǔ)底面面積 ：a = 0.25 m2 。p=48.048 fg=135 kpa 。地基承載力滿足要求！普通型鋼懸挑架計(jì)算書 (高20m)懸挑1.5m腳手架 型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計(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

21、)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb 50017-2003)等規(guī)范編制。 一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 20 米，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.5米，立桿的橫距為1.05米，立桿的步距為1.8 米；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.20米；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 2 根；腳手架沿墻縱向長(zhǎng)度為 150 米；采用的鋼管類型為 483.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù) 0.80；連墻件布置取三步三跨，豎向間距 5.4 米，水平間距4.5 米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件連接；2.活荷載參數(shù)施工

22、均布荷載(kn/m2):2.000；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)本工程地處福建省廈門市，查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為0.390，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z為1.250，風(fēng)荷載體型系數(shù)s為0.116；計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用；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/m2):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):0.110；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):10 層；腳手板類別:沖壓鋼腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、沖壓鋼腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16號(hào)工字鋼，其中

23、建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.5米，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度 3 米。與樓板連接的螺栓直徑(mm):16.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):c30；6.拉繩與支桿參數(shù)支撐數(shù)量為:1； 鋼絲繩安全系數(shù)為:6.000；鋼絲繩與墻距離為(m):3.200；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 1.25 m。 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，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(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p1= 0.038 kn/m ；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: p2= 0.31.5/3=0.15 kn/m ；活荷載標(biāo)

24、準(zhǔn)值: q=21.5/3=1 kn/m；荷載的計(jì)算值: q=1.20.038+1.20.15+1.41 = 1.626 kn/m； 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩，計(jì)算公式如下: 最大彎矩 mqmax =1.6261.052/8 = 0.224 kn.m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = mqmax/w =44.113 n/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =44.113 n/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 n/mm2，滿足要求！3.撓度計(jì)算:最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.15+1 = 1.188 kn/m ； 最大撓

25、度 v = 5.01.18810504/(3842.06105121900)=0.749 mm；小橫桿的最大撓度 0.749 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050 / 150=7 與10 mm，滿足要求！ 三、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，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p1= 0.0381.05=0.04 kn；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: p2= 0.31.051.5/3=0.158 kn；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q= 21.051.5/3=1.05 kn；荷載的設(shè)計(jì)值: p=(1.20.04+1.20.158+1.41.05)/2=0.854 kn

26、； 大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)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(jì)值最不利分配的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計(jì)算:m1max=0.080.0381.51.5=0.007 kn.m； 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: 集中荷載最大彎矩計(jì)算:m2max=0.2670.8541.5= 0.342 kn.m；m = m1max + m2max = 0.007+0.342=0.349 kn.m最大應(yīng)力計(jì)算值 = 0.349106/5080=68.664 n/mm2；大橫桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 68.664 n/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 n/mm2，滿足要求！3.撓度

27、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(jì)值最不利分配的撓度和,單位:mm均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度： vmax= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm；集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 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=（0.04+0.158+1.05）/2=0.624kn v= 1.8830.62415003/ ( 100 2.06105121900) = 1.579 mm；最大撓度和：v= vmax + vpmax = 0.052+1.579=1.631

28、mm；大橫桿的最大撓度 1.631 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm，滿足要求！ 四、扣件抗滑力的計(jì)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，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kn。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6.40 kn；r - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p1 = 0.0381.052/2=0.04 kn；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p2 = 0.038

29、1.5=0.058 kn；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p3 = 0.31.051.5/2=0.236 kn；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q = 21.051.5 /2 = 1.575 kn；荷載的設(shè)計(jì)值: r=1.2(0.04+0.058+0.236)+1.41.575=2.606 kn；r 6.40 kn，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! 五、腳手架立桿荷載的計(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(kn)，為0.1248 ng1 = 0.1248+(1.052/2)0.038/1.8020.00 = 2.944；(2)腳手板的自

30、重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2)；采用沖壓鋼腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3 ng2= 0.3101.5(1.05+0.2)/2 = 2.812 kn；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m)；采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.11 ng3 = 0.11101.5/2 = 0.825 kn；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kn/m2)；0.005 ng4 = 0.0051.520 = 0.15 kn；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ng =ng1+ng2+ng3+ng4 = 6.732 kn；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)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 n

31、q= 21.051.52/2 = 3.15 kn；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算 其中 wo - 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： wo = 0.39 kn/m2； 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)的規(guī)定采用： uz= 1.25 ； us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.116；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk = 0.7 0.391.250.116 = 0.04 kn/m2；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= 1.26.732+ 1.43.15= 12.48

32、8 kn；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為 n = 1.2 ng+0.851.4nq = 1.26.732+ 0.851.43.15= 11.826 kn；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 =0.850 1.40.041.5 1.82/10 = 0.023 kn.m； 六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ：n = 12.488 kn；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；當(dāng)驗(yàn)算桿件長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，取塊1.0；計(jì)算

33、長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.7 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 lo = kh 確定 ：l0 = 3.534 m；長(zhǎng)細(xì)比 lo/i = 224 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的計(jì)算結(jié)果查表得到 ：= 0.145 ；立桿凈截面面積 ： a = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：w = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 n/mm2； = 12488/(0.145489)=176.12 n/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 176.12 n/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 n/mm2，滿足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)

34、算公式 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：n = 11.826 kn；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.7 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.534 m；長(zhǎng)細(xì)比: l0/i = 224 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.145立桿凈截面面積 ： a = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：w = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 n/mm2； = 11826.3/(0

35、.145489)+22893.589/5080 = 171.297 n/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 171.297 n/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 n/mm2，滿足要求！ 七、連墻件的計(jì)算: 連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)算： nl = nlw + n0風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk = 0.04 kn/m2；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 = 24.3 m2；按規(guī)范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= 5.000 kn；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kn)，按照下式計(jì)算：nlw = 1.4wkaw = 1.347 kn；連墻

36、件的軸向力設(shè)計(jì)值 nl = nlw + n0= 6.347 kn；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： nf = af其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)； 由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i = 200/15.8的結(jié)果查表得到 =0.966，l為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度；又： a = 4.89 cm2；f=205 n/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為 nf = 0.9664.8910-4205103 = 96.837 kn；nl = 6.347 nf = 96.837,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計(jì)算得到 nl = 6.347小于雙扣件的抗滑力 12.8 kn，滿足要求！ 連墻件扣件連接示意

37、圖 八、懸挑梁的受力計(jì)算:懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計(jì)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1050mm，內(nèi)排腳手架距離墻體200mm，支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體為 1250mm，水平支撐梁的截面慣性矩i = 1130 cm4，截面抵抗矩w = 141 cm3，截面積a = 26.1 cm2。受腳手架集中荷載 n=1.26.732 +1.43.15 = 12.488 kn；水平鋼梁自重荷載 q=1.226.10.000178.5 = 0.246 kn/m； 懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計(jì)算簡(jiǎn)圖經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到 懸挑腳手架支撐梁

38、剪力圖(kn) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kn.m)各支座對(duì)支撐梁的支撐反力由左至右分別為r1 = 14.086 kn； r2 = 11.885 kn； r3 = 0.11 kn。 最大彎矩 mmax= 1.471 kn.m；最大應(yīng)力 =m/1.05w+n/a= 1.471106 /( 1.05 141000 )+ 0103 / 2610 = 9.934 n/mm2；水平支撐梁的最大應(yīng)力計(jì)算值 9.934 n/mm2 小于 水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 215 n/mm2,滿足要求！ 九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算: 水平鋼梁采用16號(hào)工字鋼,計(jì)算公式如下 其中b -

39、均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算： b = 570 9.988 235 /( 1250160235) = 2.48由于b大于0.6，查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017-2003)附表b，得到 b值為0.956。經(jīng)過計(jì)算得到最大應(yīng)力 = 1.471106 /( 0.956141000 )= 10.906 n/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算 = 10.906 小于 f = 215 n/mm2 ,滿足要求! 十、拉繩的受力計(jì)算:水平鋼梁的軸力rah和拉鋼繩的軸力rui按照下面計(jì)算 其中ruicosi為鋼繩的 拉力對(duì)水平桿產(chǎn)生的軸壓力。各支點(diǎn)的支撐力 rci=ruisini按照以上公式計(jì)算得到

40、由左至右各鋼繩拉力分別為：ru1=15.123 kn； 十一、拉繩的強(qiáng)度計(jì)算: 鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計(jì)算：鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力ru均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為ru=15.123 kn 如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計(jì)算： 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(jì)算中可以近似計(jì)算fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)； - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對(duì)619、637、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8； k - 鋼絲繩使用安全系數(shù)。計(jì)算中fg取15.123kn，=0.82，k=6，得到：經(jīng)計(jì)算， 取1根直徑14mm 鋼絲

41、拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力ru的最大值進(jìn)行計(jì)算作為拉環(huán)的拉力n，為n=ru=15.123kn鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)的強(qiáng)度計(jì)算公式為 其中 f 為拉環(huán)受力的單肢抗剪強(qiáng)度，取f = 125n/mm2；所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)最小直徑 d=(1512.2764/3.142125) 1/2 =13mm； 十二、錨固段與樓板連接的計(jì)算: 1.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算如下：水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)受力 r=0.11 kn； 水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為: 其中 f 為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.9.8條f = 50n/

42、mm2；所需要的水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)最小直徑 d=110.1544/(3.142502)1/2 =1.184 mm；水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側(cè)30cm以上搭接長(zhǎng)度。2.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓，螺栓粘結(jié)力錨固強(qiáng)度計(jì)算如下：錨固深度計(jì)算公式: 其中 n - 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，n = 0.11kn； d - 樓板螺栓的直徑，d = 16mm； fb - 樓板螺栓與混凝土的容許粘接強(qiáng)度，計(jì)算中取1.43n/mm2； f- 鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取215n/mm2； h - 樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度，經(jīng)過計(jì)算得到 h 要大于 110.

43、154/(3.142161.43)=1.532mm。螺栓所能承受的最大拉力 f=1/43.1416221510-3=43.21kn螺栓的軸向拉力n=0.11kn 小于螺栓所能承受的最大拉力 f=43.206kn，滿足要求！3.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓，混凝土局部承壓計(jì)算如下：混凝土局部承壓的螺栓拉力要滿足公式: 其中 n - 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向壓力，n = 11.885kn； d - 樓板螺栓的直徑，d = 16mm； b - 樓板內(nèi)的螺栓錨板邊長(zhǎng)，b=5d=80mm； fcc - 混凝土的局部擠壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，計(jì)算中取0.95fc=14.3n/mm2；經(jīng)過計(jì)算得到公式右邊等于

44、88.64 kn，大于錨固力 n=11.89 kn ，樓板混凝土局部承壓計(jì)算滿足要求!陽(yáng)臺(tái)處懸挑3.1m計(jì)算型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計(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)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb 50017-2003)等規(guī)范編制。 一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 20 米，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.5米，立桿的橫距為1.05米，立桿的步距為1.8 米；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.20米；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 2 根；腳手架沿墻縱向長(zhǎng)度為 150 米；采用的鋼管類型

45、為 483.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù) 0.80；連墻件布置取三步三跨，豎向間距 5.4 米，水平間距4.5 米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件連接；2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kn/m2):2.000；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)本工程地處福建省廈門市，查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為0.390，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z為1.250，風(fēng)荷載體型系數(shù)s為0.116；計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用；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/m2):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):0.1

46、10；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):10 層；腳手板類別:沖壓鋼腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、沖壓鋼腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16號(hào)工字鋼，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度3.1米，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度 4.6 米。與樓板連接的螺栓直徑(mm):16.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):c30；6.拉繩與支桿參數(shù)支撐數(shù)量為:1； 鋼絲繩安全系數(shù)為:6.000；鋼絲繩與墻距離為(m):4.200；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 2.85 m。 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，小橫桿在大橫桿的上面。 按照小橫桿上面

47、的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p1= 0.038 kn/m ；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: p2= 0.31.5/3=0.15 kn/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q=21.5/3=1 kn/m；荷載的計(jì)算值: q=1.20.038+1.20.15+1.41 = 1.626 kn/m； 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩，計(jì)算公式如下: 最大彎矩 mqmax =1.6261.052/8 = 0.224 kn.m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = mqmax/w =44.113 n/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =44.113

48、n/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 n/mm2，滿足要求！3.撓度計(jì)算:最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.15+1 = 1.188 kn/m ； 最大撓度 v = 5.01.18810504/(3842.06105121900)=0.749 mm；小橫桿的最大撓度 0.749 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050 / 150=7 與10 mm，滿足要求！ 三、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，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p1= 0.0381.05=0.04 kn；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:

49、p2= 0.31.051.5/3=0.158 kn；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q= 21.051.5/3=1.05 kn；荷載的設(shè)計(jì)值: p=(1.20.04+1.20.158+1.41.05)/2=0.854 kn； 大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)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(jì)值最不利分配的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計(jì)算:m1max=0.080.0381.51.5=0.007 kn.m； 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: 集中荷載最大彎矩計(jì)算:m2max=0.2670.8541.5= 0.342 kn.m；m = m1max + m2max = 0.007+0.342=0.349 k

50、n.m最大應(yīng)力計(jì)算值 = 0.349106/5080=68.664 n/mm2；大橫桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 68.664 n/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 n/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(jì)值最不利分配的撓度和,單位:mm均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度： vmax= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm；集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 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=（0.04+0.158+1.05）/2=0.624kn v= 1.8830.62415003/ ( 100 2.06105