雙排落地式外腳手架計算

1、根據(jù)重慶建筑市場的實際情況，本工程腳手架的鋼管型號均為48 X 2q8其技術(shù)參數(shù)如下表:外徑D(mm)壁厚t(mm)內(nèi)徑d(mm)截面積A(mm2)-D2 d24慣性矩I(mm4)一 D4 d464截面模量W (mm3)D4 d432D回轉(zhuǎn)半徑i ( mm)Jd2 d24每米長質(zhì)量(kg / m )0.0078A482.842.4397.4101877.14244.9163.1雙排落地式腳手架計算一、參數(shù)信息1 .腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 30.1 m,立桿采用單立管；搭設(shè)尺寸為：立桿的橫距為1.05m,立桿的縱距為1.2m,大小橫 桿的步距為1.8 m;內(nèi)排架距離墻長度為0.45m;大

2、橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為3根；采用的鋼管類型為 48X 2.8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1.00;連墻件采用兩步三跨，豎向間距3.6 m,水平間距3.6 m,采用扣 件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2 .活荷載參數(shù)施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:3.000 kN/m2;腳手架用途：結(jié)構(gòu)腳手架;同時施工層數(shù):1層;（荷載取值根據(jù)JGJ130-2001的表422）3 .風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處重慶，基本風(fēng)壓0.4 kN/m2;風(fēng)荷載高度變化系數(shù) 也為1.771,風(fēng)荷載體型系數(shù) 均為0.87;腳手架計算中考慮風(fēng)荷載作用；（基本風(fēng)壓根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附表D.4,重現(xiàn)期n=50

3、年, 風(fēng)荷載高度變化系數(shù) 應(yīng)荷載規(guī)范表7.2.1,地面粗糙度類別設(shè) 計說明中應(yīng)該指明。風(fēng)荷載體型系數(shù) ,艮據(jù)腳手架規(guī)范表4.2.4,全封閉腳手架為 1.0 0,。為擋風(fēng)系數(shù)。1.2 A Al la hAw （la h A） jwj w 1.2（100 nA）/ 100A=（la h 0.325 lah）d一步一跨內(nèi)鋼管的總擋風(fēng)面積la立桿縱距h立桿步距當(dāng)安全網(wǎng)規(guī)格為 2300目/100cm2, A°=1.3mm2, jw=0.841。根據(jù)JGJ130-2011,擋風(fēng)系數(shù)可直接去0.8 （不得小于0.8）。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）:0.1161;地面粗糙

4、度類別為B類，離地高度取60m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)（kN/m2）:0.010；腳手板類別：竹串片腳手板；欄桿擋板類別：欄桿、木腳手板擋板;每米腳手架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）:0.031;腳手板鋪設(shè)總層數(shù)：6;荷載值據(jù)腳手架規(guī)范4.2,附表A-1每米立桿結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值。槌腳手架蛔面圖二、大橫桿的計算按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001潮5.2.4 條規(guī)定，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，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 算大橫桿的最大彎矩和變

5、形。5 .均布荷載值計算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：Pi=0.031 kN/m腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 R=0.35 1.05/(3+1)=0.092 kN/m ;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=3 >1.05/(3+1)=0.788 kN/m;靜荷載的設(shè)計值:qi=1.2 -.031+1.2 0092=0.148 kN/m;活荷載的設(shè)計值：q2=1.4 .788=1.102 kN/m;圖1大橫桿設(shè)計荷載組合簡圖（跨中最大彎矩和跨中最大撓度）圖2大橫桿設(shè)計荷載組合簡圖（支座最大彎矩）6 .強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎距計算公式如下：荷載疊加，公式可查建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊，151頁連續(xù)3

6、跨粱?？缰凶畲髲澗酁?M1max=0.08 0.148 1.22+0.10 1.102 1.22 =0.176 kN.m;支座最大彎距計算公式如下： 國如（同上）支座最大彎距為 M 2max= -0.10 0.148 1.22-0.117 K102 1.22 =-0.207 kN.m;選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算：（r=Max（0.176 >6,00207 t06）/4250=48.706 N/mm2;大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為（T = 48.706 N/mmJ、于大橫桿的抗壓強度設(shè)計值f=205 N/mm2,滿足要求!7 .撓度驗算：最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓

7、度。計算公式如下:0.677皿1?？趪?。®荷載疊加，公式可查建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊，151頁連續(xù)3跨粱。其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q產(chǎn) Pi+P2=0.031+0.092=0.123 kN/m;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q2= Q =0.788 kN/m;最大撓度計算值為：Y =0.677 0.123 12004/(100 X06 105X101900)+0.990 (X788 12004/(100 X 2.06 105X101900) = 0.852 mm;大橫桿的最大撓度0.852 mm小于大橫桿的最大容許撓度1200/150 mmW 10 mm,滿足要求！三、小橫桿的計算根據(jù)JGJ130-200

8、僮5.2.4條規(guī)定，小橫桿按照簡支梁進行強度和 撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值 作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和 變形。1 .荷載值計算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值： 出=0.031 %2 = 0.037 kN;腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.35 1.05 X.2/(3+1)=0.110 kN;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=3X 1.05 42/(3+1) =0.945 kN;集中荷載的設(shè)計值:P=1.2 的.037+0.11)+1.4 0.945 = 1.5 kN;小橫桿計算簡圖2 .強度驗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

9、配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計算公式如下：圾i3拎M qmax = 1.2 0031 1.052/8 = 0.005 kN.m;集中荷載最大彎矩計算公式如下：“ Pt11nli 2建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊92頁，單跨簡支梁。M pmax = 1.5 1 >05/2 = 0.788 kN.m ;最大彎矩M= M qmax + M pmax =0.793 kN.m;最大應(yīng)力計算值 o = M / W = 0.793 6/42050=186.536 N/mm2;小橫桿的最大彎曲應(yīng)力cr =186.536 N/mmi小于小橫桿的抗壓強度設(shè)計值205 N/mm2,滿足要求!3.撓度驗算最大撓度考慮為小

10、橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設(shè)計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算公式如下：' 翎旗建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊92頁，單跨簡支梁。Wmax=5X0.031 10504/(384 *06 105X101900) = 0.024 mm ;大橫桿傳遞荷載 P = pi + p2 + Q = 0.037+0.11+0.945 = 1.093 kN;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下：無建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊92頁，單跨簡支梁。中max = 19 1 )092.69 10503 /(384 2.06 105M01900) = 2.982 mm ;最大撓度和

11、V =qm ax+ pmax = 0.024+2.982 = 3.005 mm;小橫桿的最大撓度為3.005 mm小于小橫桿的最大容許撓度1050/150=7與 10 mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計算按規(guī)范表5.1.7方角、旋轉(zhuǎn)單扣彳承載力取值為8.00kN,按照扣 件抗滑承載力系數(shù)1.00,該工程實際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為 8.00kN。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（規(guī)范5.2.5）:R < R其中Rc -扣件抗滑承載力設(shè)計值，取8.00 kN;R -縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：Pi = 0.031 1.2 3/

12、2=0.056 kN;小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2 = 0.031 1.05/2=0.016 kN;腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P3 = 0.35 1旬5 1.2/2=0.22 kN;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q = 3 須5 ¥.2 /2 = 1.89 kN;荷載的設(shè)計值:R=1.2 (0.056+0.016+0.22)+1.4 1.89=2.998 kN;R < 8.00 kN ,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 0.1161kN/mNg1 = 0.1161+(1

13、.20 3/2) 0.031/1.80 30.15 = 4.441kN;(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹串片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35kN/m2Ng2= 0.35 6X1.2 抬.05+0.4)/2 = 1.89 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用欄桿、木腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14kN/mNg3 = 0.14 睞1.2/2 = 0.504 kN;(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)；0.01 kN/m2Ng4 = 0.01 1 刈 30.15 = 0.362 kN;經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值Ng =Ngi+Ng2+Ng3+Ng4 = 7.197 kN;活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總

14、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= 3 X.05 1.2 1/2 = 1.89 kN;風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計算弧二”7"/%'席(JGJ130-2011中,0.7取消,基本風(fēng)壓重現(xiàn)期取 n=10。)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 = 0.4 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= 1.77 ;Us -風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.868;經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk = 0.7 0.4 X.77

15、0.868 = 0.43 kN/m2;不考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式N = 1.2Ng+1.4Nq= 1.2 戶197+ 1.4 1.89= 11.282 kN;考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值為N = 1.2 Ng+0.85 X.4Nq = 1.2 7.197+ 0.85 1M X.89= 10.885 kN;風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩M w為Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.4 0.43 12 X1.82/10 = 0.199 kN.m;（JGJ130-2011中，0.85改為 0.9。）六、立桿的穩(wěn)定性計算不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公

16、式為：柚立桿的軸向壓力設(shè)計值：N = 11.282 kN;計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.6 cm;計算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表 5.3.3導(dǎo)：k = 1.155 ;當(dāng)驗算桿件長細比時，取塊1.0;計算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表 5.3.3導(dǎo)：林=1.5 ;計算長度，由公式I。= k x w I。= 3.118 m;長細比Lo/i = 195 ;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)。由長細比lo/i的計算結(jié)果查表得到:© = 0.189 ;（腳手架規(guī)范附錄C）立桿凈截面面積：A = 3.98 cm2;立桿凈截面模量（抵抗矩）：W = 4.25 cm3;鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值：f =205 N

17、/mm2;（T = 11282/（0.189 x 398）=149.9862 N/mm立桿穩(wěn)定性計算（T = 149.986 N/mmJ、于立桿的抗壓強度設(shè)計值f = 205 N/mm2,滿足要求！考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式八里十維網(wǎng) W立桿的軸心壓力設(shè)計值：N = 10.885 kN;計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.6 cm;計算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表 5.3.3導(dǎo)：k = 1.155 ;計算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表 5.3.3導(dǎo)：林=1.5 ;計算長度，由公式 1 = kuh確定：卜=3.118 m;長細比：L0/i = 195 ;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)。由長細比lo/i

18、的結(jié)果查表得到：0 = 0.189立桿凈截面面積：A = 3.98 cm2;立桿凈截面模量（抵抗矩）：W = 4.25 cm3;鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值：f =205 N/mm 2;o = 10885.374/（0.189 乂 398）+199032.611/4250 = 191.5徹 N/mm立桿穩(wěn)定性計算（T = 191.541 N/mmJ、于立桿的抗壓強度設(shè)計值f = 205 N/mm2,滿足要求！七、最大搭設(shè)高度的計算按規(guī)范5.3.6條不考慮風(fēng)荷載時，采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計算：_詡一（1.2%如+ 1.4£抑隼）H1工構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生

19、的軸向力N G2K （kN）計算公式為：Ng2K = NG2+NG3+NG4 = 2.756 kN;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Nq = 1.89 kN;每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk = 0.116 kN/m;Hs =0.189 398 10-4>05X103-(1.2 2756+ 1.4 ¥.89)/(1.2 0.僅6)=67.955 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：田二三1+Q,其胤(JGJ130-201件取消該項)H = 67.955 /(1+0.001 67.955)=63.631 m;H= 63.631和50比較取較小值。

20、經(jīng)計算得到，腳手架搭設(shè)高度限值H =50 m。腳手架單立桿搭設(shè)高度為30.15m,小于H,滿足要求！按規(guī)范5.3.6條考慮風(fēng)荷載時，采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計算：幽/ T"既旅+ 0.8" 1.4(工葡建+ 管磔切Ht=史秋(新規(guī)范0.85改為0.9)構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力N g2k (kN)計算公式為：Ng2k = Ng2+Ng3+Ng4 = 2.756 kN;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Nq = 1.89 kN;每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk = 0.116 kN/m;計算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩：Mwk=Mw / (1.4 0.85)=0.199 /(1.4 0.85) = 0.167 kN.m;Hs二(0.189 3.98 10-4>20503-(1.2 2756+0.85 儂/.89+0.189 398 100>0.167/4.25)/(1.2 0.116)=45.