外腳手架計(jì)算書(共10頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上雙排扣件鋼管腳手架計(jì)算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0 N/mm2，鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。雙排腳手架，搭設(shè)高度25.3米，立桿采用單立管。立桿的縱距1.50米，立桿的橫距0.90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48.3×3.6，連墻件采用3步3跨，豎向間距5.40米，水平間距4.50米。施工活荷載為3.0kN/m2，同時(shí)考慮2層施工。腳

2、手板采用竹串片，荷載為0.35kN/m2，按照鋪設(shè)4層計(jì)算。欄桿采用竹串片，荷載為0.17kN/m，安全網(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(diǎn)間增加一根小橫桿?；撅L(fēng)壓0.30kN/m2，高度變化系數(shù)1.0000，體型系數(shù)0.6000。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值170kN/m2，基礎(chǔ)底面擴(kuò)展面積0.250m2，地基承載力調(diào)整系數(shù)0.40。鋼管慣性矩計(jì)算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距計(jì)算采用 W=(D4-d4)/32D。一、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.

3、均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.040kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.350×1.500/2=0.262kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.500/2=2.250kN/m 荷載的計(jì)算值 q=1.2×0.040+1.2×0.262+1.4×2.250=3.513kN/m 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.抗彎強(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: M=3.513×0.9002/8=0.356kN.m =M/W = 0.356×106/5262.3=67.585N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于20

4、5.0N/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計(jì)算公式如下: 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=0.040+0.262+2.250=2.552kN/m簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的最大撓度 V=5.0×2.552×900.04/(384×2.06×105×.5)=0.833mm小橫桿的最大撓度小于900.0/150與10mm,滿足要求!二、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。用小橫桿支座的最大反力計(jì)算值，在最不利荷載布置下計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.04

5、0×0.900=0.036kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.350×0.900×1.500/2=0.236kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×0.900×1.500/2=2.025kN 荷載的計(jì)算值 P=(1.2×0.036+1.2×0.236+1.4×2.025)/2=1.581kN 大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: M=0.08×(1.2×0.040)×1.5

6、002+0.175×1.581×1.500=0.424kN.m =M/W = 0.424×106/5262.3=80.479N/mm2大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=0.677×0.040×1500.004/(100×2.060×105×.500)=0.052mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=(0.036+0.236+2.025

7、)/2=1.148kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度 V2=1.146×1148.490×1500.003/(100×2.060×105×.500)=1.697mm最大撓度和 V=V1+V2=1.749mm大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!三、扣件抗滑力的計(jì)算: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,單扣件取8.0kN,雙扣件取12.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；1.荷載值計(jì)算橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=

8、0.040×1.500=0.060kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.350×0.900×1.500/2=0.236kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×0.900×1.500/2=2.025kN 荷載的計(jì)算值 R=1.2×0.060+1.2×0.236+1.4×2.025=3.190kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN。四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值:作

9、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0.1295 NG1 = 0.130×25.300=3.276kN(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹串片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35 NG2 = 0.350×4×1.500×(0.900+0.300)/2=1.260kN(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0.17 NG3 = 0.170×1.500×4=1.020kN(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)

10、(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.010×1.500×25.300=0.379kN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.936kN?；詈奢d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 NQ = 3.000×2×1.500×0.900/2=4.050kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)， W0 = 0.300 Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，Uz = 1.000 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)： Us = 0.600經(jīng)計(jì)算

11、得到：Wk = 0.300×1.000×0.600 = 0.180kN/m2。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 + 0.9×1.4NQ經(jīng)過計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×5.936+0.9×1.4×4.050=12.226kN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經(jīng)過計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×5.936+1.4×4.050=12.793kN風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計(jì)算公式 MW = 0.9

12、5;1.4Wklah2/10其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。經(jīng)過計(jì)算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩： Mw=0.9×1.4×0.180×1.500×1.800×1.800/10=0.110kN.m五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=12.793kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.700； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = k

13、uh 確定，l0=1.155×1.700×1.800=3.534m； A 立桿凈截面面積，A=5.055cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.262cm3； 長(zhǎng)細(xì)比，為3534/16=223 0 允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)，為3060/16=193 <210 長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.148； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2；經(jīng)計(jì)算得到: =12793/(0.15×506)=171.497N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算

14、 < f,滿足要求!2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=12.226kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.700； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.700×1.800=3.534m； A 立桿凈截面面積，A=5.055cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.262cm3； 長(zhǎng)細(xì)比，為3534/16=223 0 允許長(zhǎng)細(xì)比(k取1)，為3060/16=193 <210 長(zhǎng)細(xì)比

15、驗(yàn)算滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.148； MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.110kN.m； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2；經(jīng)計(jì)算得到 =12226/(0.15×506)+/5262=184.843N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!六、最大搭設(shè)高度的計(jì)算:不考慮風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)立桿采用單管時(shí)，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按下式計(jì)算： H = A-(1.2NG2k+1.4NQk-NXie) / 1.2gk其中 NG2k 構(gòu)配

16、件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2k = 2.659kN； NQk 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， NQk = 4.050kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.130kN/m； NXie 軸向力鋼絲繩卸荷部分， NQk = 0.000kN； 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， = 205.00N/mm2；經(jīng)計(jì)算得到，不考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 H = 41.382米。考慮風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)立桿采用單管時(shí)，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按下式計(jì)算： H = A-1.2NG2k+0.9×1.4(NQk+AMwk/W)-NXie / 1.2gk其中 NG2k 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，

17、NG2k = 2.659kN； NQk 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， NQk = 4.050kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.130kN/m； Mwk 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，Mwk = 0.087kN.m； NXie 軸向力鋼絲繩卸荷部分， NQk = 0.000kN； 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， = 205.00N/mm2；經(jīng)計(jì)算得到，考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 H = 34.976米。取上面兩式計(jì)算結(jié)果的最小值，腳手架允許搭設(shè)高度 H=34.976米。七、連墻件的計(jì)算:連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl = Nlw + No其中 Nlw 風(fēng)荷載產(chǎn)生

18、的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，wk = 0.180kN/m2； Aw 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 = 5.40×4.50 = 24.300m2； No 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No = 3.000經(jīng)計(jì)算得到 Nlw = 6.124kN，連墻件軸向力計(jì)算值 Nl = 9.124kN根據(jù)連墻件桿件強(qiáng)度要求，軸向力設(shè)計(jì)值 Nf1 = 0.85Acf根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設(shè)計(jì)值 Nf2 = 0.85Af其中 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)

19、細(xì)比 l/i=30.00/1.59的結(jié)果查表得到=0.95； 凈截面面積 Ac = 5.06cm2；毛截面面積 A = 18.32cm2；f = 205.00N/mm2。經(jīng)過計(jì)算得到 Nf1 = 88.091kNNf1>Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求!經(jīng)過計(jì)算得到 Nf2 = 303.873kNNf2>Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要求! 連墻件拉結(jié)樓板預(yù)埋鋼管示意圖八、立桿的地基承載力計(jì)算:立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求 pk fg其中 pk 腳手架立桿基礎(chǔ)底面處的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值，pk =Nk/A=39.94 (kPa) Nk 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值 Nk = 5.94+4.05=9.99kN A 基礎(chǔ)底面面積 (m2)；A = 0.25 fg 地基承載力設(shè)計(jì)值 (kN/m2)；fg = 68.00地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算 fg = kc × fgk其中 kc 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc = 0.40 fgk 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；fg