落地式外腳手架計算書(按新規(guī)計算)

1、落地式扣件鋼管腳手架計算書依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) :?建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)? JGJ130-2021?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)? GB50009-2021?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)? GB50017-2003?建筑地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)? GB50007-2021計算參數(shù):鋼管強度為205.0 N/mm2,鋼管強度折減系數(shù)取0.70。雙排腳手架，搭設(shè)高度 20.0 米，立桿采用單立管。立桿的縱距 1.20 米,立桿的橫距 1.05 米,內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu) 0.30 米,立桿的步距 1.80 米鋼管類型為© 48.3 X 3.6，連墻件采用2步3跨，豎向間距3.60米，水平間距3.60米。 施工活荷載為4.0k

2、N/m2，同時考慮2層施工。腳手板采用竹串片，荷載為0.35kN/m2,按照鋪設(shè)2層計算。欄桿采用竹串片，荷載為0.17kN/m，平安網(wǎng)荷載取0.0100kN/m2。腳手板下小橫桿在大橫桿上面，且主結(jié)點間增加一根小橫桿。2根本風(fēng)壓0.30kN/m，高度變化系數(shù)1.0000，體型系數(shù)0.6000。22地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值170kN/m，根底底面擴展面積0.250m ,地基承載力調(diào)整系數(shù)0.40。鋼管慣性矩計算采用 匸n (D4-d4)/64 ,抵抗距計算采用 W=n (D4-d 4)/32D。一、小橫桿的計算：小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，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

3、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P 1=0.040kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350X1.200/2=0.210kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=4.000X 1.200/2=2.400kN/m荷載的計算值q=1.2X0.040+1.2X0.210+1.4X2.4 00=3.660kN/m2.抗彎強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：2M=3.660X T =0.504 X 106/5260.0=95.883N/mm2小橫桿的計算強度小于143.5N/mni,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計算公式

4、如下:咒4歷荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=0.040+0.210+2.400=2.650kN/m簡支梁均布荷載作用下的最大撓度45V=5.0X 2.650 X 1050.0 4/(384 X 2.06 X 105X 127100.0)=1.602mm小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10mm滿足要求!二、大橫桿的計算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。用小橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算大橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P 1=0.040 X 1.050=0.042kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P 2=0.350 X 1.050 X 1.20

5、0/2=0.220kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=4.000X 1.050 X 1.200/2=2.520kN荷載的計算值P=(1.2 X 0.042+1.2 X 0.220+1.4 X 2.520)/2=1.921kNPPp1丨J11丨“ 1AA-/大橫桿計算簡圖2. 抗彎強度計算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計算公式如下：% 70帥廣集中荷載最大彎矩計算公式如下：咚=0-17 5?2M= 0.08 X (1.2 X 0.040) X 1.200 2+0.175 X 1.921 X (T =0.409 X 106/5260.0=77.750N/mm2大

6、橫桿的計算強度小于143.5N/mni,滿足要求！3. 撓度計算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和 均布荷載最大撓度計算公式如下%訕為集中荷載最大撓度計算公式如下pr卩P皿1 14宓大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度45V 1=0.677 X 0.040 X 1200.00 4/(100 X 2.060 X 105X127100.000)=0.021mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=(0.042+0.220+2.520)/2=1.391kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度35V 1=1.146 X 1391.093 X 1200.00 3/(100 X 2.060 X

7、105X 127100.000)=1.052mm最大撓度和V=V 1+V2=1.073mm大橫桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm滿足要求！三、扣件抗滑力的計算 :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 (標(biāo)準(zhǔn) 5.2.5):R < Rc其中 R c 扣件抗滑承載力設(shè)計值 ,取 8.0kN；R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；1. 荷載值計算橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P 1=0.040 X 1.200=0.048kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P 2=0.350 X 1.050 X 1.200/2=0.220kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=4.000X 1.050X1.20

8、0/2=2.520kN 荷載的計算值 R=1.2X0.048+1.2X0.220+1.4X2.520=3.850kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求 ！當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達 40-65N.m時,試驗說明：單扣件在12kN的荷載下會滑動，其抗滑承載 力可取 8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會滑動，其抗滑承載力可取12.0kN。四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：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/m) ；本例為 0.1202N G1 = 0.120 X20.000=2.404kN(2) 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2

9、) ；本例采用竹串片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為 0.35N G2 = 0.350 X2X1.200X(1.050+0.300)/2=0.567kN(3) 欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例采用欄桿、竹串片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.17N G3= 0.170X1.200X2/2=0.204kN2(4) 吊掛的平安設(shè)施荷載，包括平安網(wǎng) (kN/m2); 0.010N G4= 0.010X1.200X20.000=0.240kN經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = N G1+NG2+NG3+NG4 = 3.415kN1/2取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 值。經(jīng)

10、計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Nq = 4.000 X2X 1.200 X 1.050/2=5.040kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算% = %口 磯，2其中 W0 根本風(fēng)壓kN/m , W 0 = 0.300u z 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，Ct = 1.000U s 風(fēng)荷載體型系數(shù)： U s = 0.600經(jīng)計算得到：Wk = 0.300 X 1.000 X0 .600 = 0.180kN/m 2?？紤]風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式N = 1.2N G + 0.9 X 1.4Nq經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力：N=1.2X 3.415+0.9 X 1.4 X 5.040=10.448k

11、N不考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式N = 1.2N g + 1.4N q經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力：N=1.2X 3.415+1.4 X 5.040=11.154kN風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩Mw 計算公式2M w= 0.9 X 1.4Wklah/102其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值kN/m ;l a立桿的縱距m；h立桿的步距m。經(jīng)過計算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩：M w=0.9 X 1.4 X 0.180 X 1.200 X 1.800 X 五、立桿的穩(wěn)定性計算：1.不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算其中N立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=11.154kN;i計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1

12、.59cm ;k 計算長度附加系數(shù)，取1.155 ;u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500;I 0 計算長度(m),由公式 I ° = kuh 確定，l 0=1.155 X 1.500 x 1.800=3.118m； A立桿凈截面面積，A=5.060cmf;3W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.260cm ;入 由長細比，為3118/16=196;©軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細比l 0/i的結(jié)果查表得到0.188 ;(T鋼管立桿受壓強度計算值(N/mm2);2f鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=143.50N/mm ;經(jīng)計算得到：2(T =11154/(0.19

13、 X 506)=117.461N/mm2 ;不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算(7 < f,滿足要求！2. 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算其中N立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=10.448kN;i計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm ;k 計算長度附加系數(shù)，取1.155;u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500 ;l 0 計算長度(m),由公式 I 0 = kuh 確定，l 0=1.155 X 1.500 x 1.800=3.118m ; A立桿凈截面面積，A=5.060cnf ;3W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.260cm ;入 由長細比，為3118/16=196 ;&#

14、169;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細比l 0/i的結(jié)果查表得到0.188 ;Mw 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，M=0.088kN.m ;Nq活荷載標(biāo)準(zhǔn)值,q = 5.040kN ；gk每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值,gk = 0.120kN/m ；經(jīng)計算得到，不考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度H = 37.143 米?？紤]風(fēng)荷載時，當(dāng)立桿采用單管時，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按以下計算:磁一 1.2 M妙+ 0" L4 (叫屮私皿訂昭 同=L2樂其中NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力,Ng2k= I.OIIkN ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值,q = 5.040kN ；gk每米

15、立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值,gk = 0.120kN/m ；平安設(shè)施計算軟件(2021) PKPM 軟件岀品鋼管立桿受壓強度計算值(N/mm );f鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=143.50N/mm ;經(jīng)計算得到27 =10448/(0.19 X 506)+88000/5260=126.794N/mm ;考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算(7 < f,滿足要求!六、最大搭設(shè)高度的計算：不考慮風(fēng)荷載時，當(dāng)立桿采用單管時，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按以下計算:甘奶一 (1衛(wèi)M阱杠4嗎JNG2K= I.OIIkN ；其中NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力,M wk計算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的

16、彎矩，MWk = 0.070kN.m ；經(jīng)計算得到，考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度H = 30.998 米。取上面兩式計算結(jié)果的最小值，腳手架允許搭設(shè)高度H=30.998米。七、連墻件的計算:連墻件的軸向力計算值應(yīng)按照下式計算:i = N iw + N o其中Nlw風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，應(yīng)按照下式計算:lw = 1.4 X w k X Aww k風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，w = 0.180kN/m ;A w 每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積：2A w = 3.60 X 3.60 = 12.960m ;N o 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN) ; NO =

17、 3.000經(jīng)計算得到Niw = 3.266kN，連墻件軸向力計算值 Ni = 6.266kN根據(jù)連墻件桿件強度要求，軸向力設(shè)計值 Nf1 = 0.85Acf根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設(shè)計值Nf2 = 0.85 © Af其中© 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細比l/i=30.00/1.59的結(jié)果查表得到© =0.95 ;凈截面面積 Ac = 5.06cm 2;毛截面面積 A = 18.32cm 2; f = 143.50N/mm 2。經(jīng)過計算得到Nf1 = 61.719kNN1 >N，連墻件的設(shè)計計算滿足強度設(shè)計要求！經(jīng)過計算得到Nf = 212.711kNN2>N，連墻件的設(shè)計計算滿足穩(wěn)定性設(shè)計要求！連墻件采用扣件與墻體連接。桿桿橫橫小大口drlzz經(jīng)過計算得到N1=6.266kN小于扣件的抗滑力8.0kN，連墻件扣件滿足要求L豎向短詡管 十水平短鋼管 吐直角扌口件J預(yù)留呂DOmnt穿墻孔連墻件扣件連接示意圖 八、立桿的地基承載力計算 :立桿根底底面的平均壓力應(yīng)滿足