扣件式鋼管腳手架計算書

1、12334445目錄1工程概況12支架結(jié)構(gòu)與材料12.1支架結(jié)構(gòu)2.2材料特性3荷載標準計算24大橫桿計算34.1大橫桿荷載計算4.2強度計算4.3撓度計算5小橫桿的計算45.1小橫桿荷載計算5.2強度計算5.3撓度計算6扣件的抗滑承載力計算：57立桿計算：67.1荷載計算： 67.2立桿的穩(wěn)定性計算： 67.3最大搭設(shè)高度的計算 78連接件的計算89立桿的地基承載力計算 9濟南黃河公鐵兩用橋扣件式鋼管腳手架計算書1工程概況濟南黃河公鐵兩用橋施工起訖里程為DK421+910.時DK423+703.03,線路全長1792.42m,主橋中央里程為DK422+806.82濟南黃河公鐵兩用橋由北向南橫

2、穿天橋區(qū)吉家莊、濟陽縣謝家村、跨越黃河北大堤、主河槽及黃河南大堤,穿過歷城區(qū)付家莊.公鐵兩用橋合建段鐵路孔跨布置為：(6-32m)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁+122m簡支鋼 桁梁+(7-52m)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁 +(128+3*180+128)m剛性懸:索加勁連續(xù)鋼桁梁 +(9-32m)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁(該橋為四線橋,貨線孔跨布置與客線孔跨布置對應(yīng).石濟客專602607號、610612號、629630橋墩和邯濟膠濟聯(lián)絡(luò)線 607號、 610611號、607635號橋墩為單建鐵路橋墩,相應(yīng)的G611 G612左、G627左、G627 右、G628 G629 G630號橋墩為單建公路橋墩,單建橋墩墩型

3、均為圓端形實體橋墩. 主橋617620號橋墩采用三柱式單層框架墩；引橋 608609號橋墩采用兩柱式單層 框架墩；其他公鐵合建段橋墩均采用雙層框架墩.2支架結(jié)構(gòu)與材料2.1支架結(jié)構(gòu)腳手架采用扣件式鋼管支架,采用兩排架形式.腳手架各種桿件采用外徑 48mm壁厚3.5mm的鋼管,腳手架內(nèi)側(cè)立桿距墩身模 板70cm立桿排距1.0m,立桿縱向問距1.5m,橫桿步距1.8m,每跨內(nèi)設(shè)一道橫桿, 立桿、橫桿均采用一字扣件對接,在搭設(shè)過程中立桿要搭設(shè)在橫桿的外側(cè),相鄰兩根桿件接頭要相互錯開一步且不小于 500mm各接頭中央距主節(jié)點的距離不應(yīng)大于步距 的1/3.立桿搭設(shè)要垂直,橫桿搭設(shè)要水平,立桿搭設(shè)垂直度為

4、1/400,全高不大于土 50mm大橫桿搭設(shè)要水平,全長水平差不大于土 20mm立桿的間距排距偏差不大于 + 20mm小橫桿外側(cè)伸出架體的長度為150mm小橫桿偏離主節(jié)點的距離不應(yīng)大于150cm靠墩一側(cè)的外伸長度不應(yīng)大于 200mm每隔3.6m設(shè)置一道連接件.腳手架搭設(shè)高度應(yīng)高出墩頂平臺 120cm距地面20cm處設(shè)掃地桿.腳手架應(yīng)設(shè)置接地裝置.支架高度暫按36m高計算.2.2材料特性鋼管截面幾何特性外徑4 ,d壁厚t截面積A(cm2)慣性矩I(cm4)截面模量W(cm3)回轉(zhuǎn)半徑i(cm)母米質(zhì)里(kg/m)(mm)483.54.89312.1875.0781.5783.841鋼材的強度設(shè)計

5、值及彈性模量(N/mm2)Q235鋼抗壓、抗壓和抗彎強度設(shè)計值f205彈性模量E52.06 X 10扣件、底座、可調(diào)托撐的承載力設(shè)計值(kN)工程承載力設(shè)計值對接扣件(抗滑)3.2直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件(抗滑)8.0底座(受壓)、可調(diào)托撐(受壓)40.0受壓、受拉構(gòu)件的容許長細比構(gòu)件類型容許長細比入:立桿雙排架210橫向斜撐、男刀撐中的壓桿250拉桿350單、雙排腳手架立桿承受的每米結(jié)構(gòu)自重標準值gk (kN/m)步距(m)腳手架類型縱距(m1.51.8雙排架0.12953荷載標準計算作用丁腳手架的荷載可分為永久荷載(包荷載)與可變荷載(活荷載) .雙排架腳手架永久荷載包含以下內(nèi)容：(1)架體結(jié)構(gòu)

6、自重：包括立桿、縱向水平桿、橫橋向水平桿、剪刀撐、扣件的自重;(2)構(gòu)、配件自重：包括腳手板、欄桿、擋腳板、平安網(wǎng)等防護設(shè)施的自重.腳手架可變荷載包括以下內(nèi)容：(1) 施工荷載：作業(yè)人員層上的人員、器具和材料等的自重；(2) 風(fēng)荷載.腳手板自重標準值：0.35 kN/m 2欄桿、擋腳板自重標準值：0.17 kN/m密目網(wǎng)自重標準值：0.02kN/m2立桿每米自重標準值：0.1295 kN/m構(gòu)配件取值：單個直角扣件13.2N/個單個轉(zhuǎn)角扣件14.6N/個單個對接扣件18.4N/個施工均布荷載標準值：3.0 kN/m 2根本風(fēng)壓：0.6 kP/m 2擋風(fēng)系數(shù)及水平風(fēng)荷載標準值計算小=1.2An/

7、Aw=1.2An/La/hAn=(La+h+0.325Lah)*d其中,La=1.5m, h=1.8m, d=4.8cm.代入數(shù)據(jù)得：小=0.201 水平風(fēng)荷載標準值： Wk=j *W0=0.201*0.6=0.121 kN/m 24大橫桿計算4.1大橫桿荷載計算腳手板的荷載標準值 q1=0.35 X 1.0/2=0.175 kN/m活荷載標準值q2=3X 1.0=1.5 (kN/m)4.2強度計算(1) 、最大彎矩：M = (-0.1 1.2q -0.117 1) l2其中：l立桿縱距；取l=1.5 mq1 腳手板的荷載標準值q1 = 0.175 kN/mq2 活荷載標準值q2 = 1.5

8、kN/m經(jīng)計算得到：M=(-0.1 X 1.2 X 0.175-0.117 X 1.4 X 1.5) X 1.5A2=-0.60 kN.m(2) 、截面應(yīng)力計算公式如下：Ma =W其中W鋼管截面反抗矩 W = 5.078 cm 3M 最大彎矩 M = -0.60 kN.m經(jīng)計算得到：b =0.60 X 10(5.078 X 103) = 118.2 N/mm2大橫桿強度計算值小丁鋼管抗彎強度設(shè)計值205N/mm2故滿足要求4.3撓度計算最大撓度：V =0.667 %0.99 %100EI100EI其中：l立桿縱距l(xiāng) = 1.5 mI截面慣性矩I = 12.187 cm 4E彈性摸量 E = 2

9、06000 N/mm2q1腳手板的荷載標準值q1 = 0.175 kN/mq2 活荷載標準值q2 = 1.5 kN/m經(jīng)計算 得到：V=(0.667*0.175+0.99*1.5) X (1.5 X 103)A4 士 (100 X 206000 X12.187 x 10000)=3.23 mm最大撓度計算值小丁等丁 l/150=10mm,并且小丁 10mm故滿足要求5小橫桿的計算5.1小橫桿荷載計算大橫桿自重標準值：P1=0.03841 X 1.5=0.058 kN腳手板的荷載標準值:P2=1 X 1.5 X 0.35=0.525 kN靜荷載標準值：P=0.058+0.525=0.583 kN

10、活荷載標準值：Q=3X 1.5 x 1.0=4.5 kN5.2強度計算(1) 、最大彎矩計算公式如下:M = Pl/2其中：l立桿的排距l(xiāng) =1.0 mP靜荷載標準值P = 0.583 kNQ活荷載標準值Q = 4.5 kN經(jīng)計算得到最大彎矩 M= (1.2 X 0.583+1.4 X 4.5) X 1.0 士2 =3.50 kN.m(2) 、截面應(yīng)力計算公式如下:Ma =W其中W鋼管截面反抗矩 W = 5.078 cm3M最大彎矩 M = 3.50 kN.m經(jīng)計算得到：b =3.5 X 106士 (5.078 X 103) = 68.9 N/mm2大橫桿強度計算值小丁或等丁鋼管抗彎強度設(shè)計值

11、205 N/mm2,故滿足要求5.3撓度計算23PI3V =648EI)：II立桿的排距I :截面慣性矩I=1.0 m=12.187 cm4E彈性摸量E =206000 N/mmP靜荷載標準值P =0.583 kNQ活荷載標準值Q = 4.5 kN2經(jīng)計算最大撓度 V=23+ 648X (0.583+4.5) X 103X (1.0 X 103)A3 - (2.06 X 105X 12.187 x 104)=7.2 mm最大撓度計算值小丁等丁 l/150=10mm,故滿足要求6扣件的抗滑承載力計算：橫桿的自重標準值 P1 = 0.03841 X (1.0 +1.5) =0.096kN腳手板的荷

12、載標準值 P2 = 0.35 X 1.5 X 1.0 士 2 =0.263kN活荷載標準值 Q = 3 X 1.5 X 1.0 士 2 =2.25kN荷載的計算值 R = 1.2 X (0.096+0.263)+1.4 X 2.25 =3.58 kN縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力根據(jù)下式計算其中Rc扣件抗滑承載力設(shè)計值Rc=8kNR 荷載的計算值R=3.58kN扣件的抗滑承載力小丁扣件抗滑承載力設(shè)計值8kN,滿足要求!7立桿計算:7.1荷載計算：每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值 NG1=0.1295X 36=4.662 kN腳手板的自重標準值 NG2=0.35 1.5 X 1.0/

13、2=0.263 kN欄桿與擋腳板自重標準值 NG3=0.17 X 1.5=0.225 kN密目網(wǎng)自重荷載：NG4=0.02 1.5=0.03 kN靜荷載標準值 NG=4.662+0.263+0.225+0.03=5.18 kN活荷載標準值 NQ= 1.5 X 1.0 士 2=2.25 kN風(fēng)荷載標準值 Wk=0.121X 36X 1.5=6.534 kN不組合風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值 N=1.2 X 5.18+1.4 X 2.25=9.366 kN 組合風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值 N=1.2 X 5.18+0.9 X 1.4 X 2.25=9.05 kN 風(fēng)荷載標準值產(chǎn)生的立桿段彎矩

14、：Mwk=0.121X 1.5 x 1.8A2 - 10=0.059 kN.m風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩：Mw=0.9 1.4 X 0.058=0.073 kN.m構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力:NG2k=(18.4 X 6+13.2 X 20+14.6 X 9)/1000=0.5058 kN7.2立桿的穩(wěn)定性計算：(1) 、立桿的長細比計算：,0Au i其中：lo 立桿的計算長度lo = k p h=1X 1.8 x 1.8=3.24 mi 立桿的回轉(zhuǎn)半徑i = 1.578 cm經(jīng)過計算,立桿的長細比 入=3.12 X 100士 1.578=205立桿的長細比小丁立桿容許長細比210,滿足要

15、求！(2) 、立桿的穩(wěn)定性計算不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式=、Lf A其中：A立桿凈截面面積；取A=4.89 cm2N不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值；取 N=9.366 kN4軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 入的結(jié)果查表得到4 =0.172不考慮風(fēng)荷載時立桿的穩(wěn)定性 b =9.366 X 103 士 0.172 - 489=111.4 N/mm2考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式旦蛔頊1A W其中：A立桿凈截面面積；取A=4.89 cm2W立桿凈截面模量(反抗矩)；取W=5.078 cm3N 考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值；取 N=9.05 kNMw計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值

16、產(chǎn)生的彎矩；取 Mw=0.073 kN.m4軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 入的結(jié)果查表得到4 =0.172考慮風(fēng)荷載時立桿的穩(wěn)定性 b =9050/(0.172 X 489)+7.3 X 105078=122.0 N/mm2不考慮風(fēng)荷載時,立桿應(yīng)力111.4N/mm2小丁允許應(yīng)力205N/mm2滿足要求考慮風(fēng)荷載時,立桿應(yīng)力122.0N/mm2、丁允許應(yīng)力205N/mm2滿足要求7.3最大搭設(shè)高度的計算不組合風(fēng)荷載最大搭設(shè)高度：I Af -(1.2NG2k 1.4 NqQ組合風(fēng)荷載最大搭設(shè)高度：Af - 1.2&2k 0.9 1.4.NQk * A)M 】=1.2gk其中：A立桿凈截面面積

17、 A = 4.89 cm2W鋼管截面反抗矩 W = 5.078 cm3f鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值f= 205 N/mm2gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值 gk=0.1295 kN/mNQK 活荷載標準值NQK=2.25 kNMwk計算立桿段由風(fēng)荷載標準值產(chǎn)生的彎矩 Mwk=0.073 kN.mN G2K構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力Ng2K=0.5058 kN4軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)4 = 0.172經(jīng)計算,不組合風(fēng)荷載最大搭設(shè)高度：Hs=(0.172 X 489X 205- 1000-(1.2 X 0.5058+1.4 X 2.25) 士 (1.2 X 0.1295)=86.8m 組合風(fēng)荷載最大

18、搭設(shè)高度：Hs=(0.172 X 489X 205- 1000-(1.2 X 0.5058+0.9 X 1.4 X (2.25+0.073 X 0.172 X 489士 5.078 - 10000) - (1.2 X 0.1295)=88.8 m最大搭設(shè)高度應(yīng)該取上式中的較小值 Hs=86.8m由丁搭設(shè)高度Hs大丁等丁 26m所以按下式調(diào)整：IH U 色一1 0.001HS S經(jīng)計算得到腳手架高度限值為H=86.8m調(diào)整后的高度不宜超過50m,故:腳手架最大高度應(yīng)為50m8連接件的計算(1) 、風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值根據(jù)下式計算：Nlw =1.4 Wk Aw其中：wk風(fēng)荷載根本風(fēng)壓值,wk=0.121 kN/m2Aw單個連接件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積：Aw=1.5X 3X 1.8 X 3=16.2 m2經(jīng)計算得到：風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸