鋼管扣件落地式腳手架計(jì)算模板

1、落地式扣件鋼管雙排外腳手架計(jì)算書(shū)模板 本文以具體計(jì)算實(shí)例詳細(xì)講解型鋼懸挑腳手架計(jì)算過(guò)程，希望能理解在工程方案編制中可以套用，斜體紅字部分為計(jì)算依據(jù)及要點(diǎn)。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20.0米，立桿采用單立管。立桿的縱距1.50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48×3.0，連墻件采

2、用2步3跨，豎向間距3.60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。腳手板采用竹笆片，荷載查JGJ130-2011表4.2.1-1為0.10kN/m2，按照鋪設(shè)4層計(jì)算。 欄桿采用竹串片，荷載查JGJ130-2011表4.2.1-2為0.17kN/m，安全網(wǎng)荷載取0.0100kN/m2。 腳手板下大橫桿在小橫桿上面，且主結(jié)點(diǎn)間增加兩根大橫桿（此為填心桿可以是1根，這主要關(guān)系大、小橫桿驗(yàn)算中腳手板荷載及活荷載分配是除3還是2）。GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范中附錄表D.4上海地區(qū)n=10年.基本風(fēng)壓0.40kN/m2，高度變化系數(shù)(GB50009-20

3、12表7.2.1中D類按照腳手架總高32.5米插入法)0.6500，體型系數(shù)1.0750(JGJ130-2011第12頁(yè)中全封閉腳手架體型系數(shù)Us=1.3×1.2×An/Aw,其中An為擋風(fēng)面積，Aw為迎風(fēng)面積，兩者的比值可以取0.670.8之間，這要視密目網(wǎng)而定)。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值115kN/m2，基礎(chǔ)底面擴(kuò)展面積0.250m2，（根據(jù)JGJ130-2011中5.5.2規(guī)定是回填土的要將地基承載力乘以0.4折減系數(shù)）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、大橫桿的計(jì)算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)

4、行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×1.050/3=0.035kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m靜荷載的計(jì)算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.035=0.088kN/m活荷載的計(jì)算值 q2=1.4×1.050=1.470kN/m大橫桿計(jì)算荷載組合簡(jiǎn)圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)大橫桿計(jì)算荷載組合簡(jiǎn)圖(支座最大彎矩)2.抗彎強(qiáng)度

5、計(jì)算（結(jié)構(gòu)力學(xué)三跨連續(xù)梁計(jì)算公式）最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩跨中最大彎矩計(jì)算公式如下:跨中最大彎矩為M1=(0.08×0.088+0.10×1.470)×1.5002=0.347kN.m支座最大彎矩計(jì)算公式如下:支座最大彎矩為M2=-(0.10×0.088+0.117×1.470)×1.5002=-0.407kN.m我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：=0.407×106/4491.0=90.580N/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(JGJ130-2011

6、中5.1.3規(guī)定變形計(jì)算取荷載標(biāo)準(zhǔn)值)最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度計(jì)算公式如下:靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1=0.038+0.035=0.073kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2=1.050kN/m三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度V=(0.677×0.073+0.990×1.050)×1500.04/(100×2.06×105×107780.0)=2.483mm 查JGJ130-2011表5.1.8大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!二、小橫桿的計(jì)算: （結(jié)構(gòu)力學(xué)三跨連續(xù)梁計(jì)算公式）小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和

7、撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038×1.500=0.058kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×1.050×1.500/3=0.052kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN荷載的計(jì)算值 P=1.2×0.058+1.2×0.052+1.4×1.575=2.337kN小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎

8、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=(1.2×0.038)×1.0502/8+2.337×1.050/3=0.824kN.m=0.824×106/4491.0=183.554N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)算(JGJ130-2011中5.1.3規(guī)定變形計(jì)算取荷載標(biāo)準(zhǔn)值) 最大撓度考慮為小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:小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=5.0×0.038×1050.

9、004/(384×2.060×105×107780.000)=0.027mm 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=0.058+0.052+1.575=1.685kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度V2=1685.100×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×107780.0)=3.118mm 最大撓度和V=V1+V2=3.146mm查JGJ130-2011表5.1.8小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10mm,滿足要求!三、扣件抗滑力的計(jì)算:縱向或

10、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8.0kN；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=0.038×1.050=0.040kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×1.050×1.500/2=0.079kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN荷載的計(jì)算值 R=1.2×0.040+1.2×0.079+1.4×2.362=3.450kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)

11、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), 查JGJ130-2011第15頁(yè)表5.1.7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)；(JGJ130-2011附錄A表A.0.1)查得本例按照48×3.0鋼管折減后為0.1072，當(dāng)鋼管不是標(biāo)準(zhǔn)截面時(shí)用實(shí)際截面積除以標(biāo)準(zhǔn)截面積得折減系數(shù)后，再乘以表中數(shù)值即可。本例為0.1072NG1 = 0.107&

12、#215;20.000=2.145kN(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.10NG2 = 0.100×4×1.500×(1.050+0.300)/2=0.405kN(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 5NG3 = 0.170×1.500×4/2=0.510kN(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.010NG4 = 0.010×1.500×20.000=0.300kN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG

13、2+NG3+NG4 = 3.360kN。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 NQ = 3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN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 = 0.400Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，Uz = 0.650Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)： Us = 1.075經(jīng)計(jì)算得到：Wk = 0.400×0.650×1.075 = 0.280kN/m2?？紤]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 +

14、0.9×1.4NQ經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力：N=1.2×3.360+0.9×1.4×4.725=9.985kN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(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力：N=1.2×3.360+1.4×4.725=10.647kN風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計(jì)算公式M2W = 0.9×1.4Wklah/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(guò)計(jì)算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩：Mw=0.9×1.

15、4×0.280×1.500×1.800×1.800/10=0.171kN.m五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: (JGJ130-2011第17頁(yè))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=10.647kN；i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm；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)，由立桿橫距及連墻件布置形式確定，查JGJ130-2011表5.2.8，u=1.500；l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (JGJ130-2011第18頁(yè)),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.500×1.800=3.

16、118m；A 立桿凈截面面積，A=4.239cm2；W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； 長(zhǎng)細(xì)比= l0/i (JGJ130-2011第17頁(yè))為3118/16=196； 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JGJ130-2011附表(A.0.6)得到0.190； 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:=10647/(0.19×424)=132.502N/mm2；不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算(JGJ130-2011第17

17、頁(yè))其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=9.985kN；i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm；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)，由立桿橫距及連墻件布置形式確定，查JGJ130-2011表5.2.8得， 7u=1.500；l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (JGJ130-2011第18頁(yè)),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；A 立桿凈截面面積，A=4.239cm2；W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； 長(zhǎng)細(xì)比= l0/i (JGJ130-2011第17頁(yè))，為3118/16=196； 軸心受壓立桿

18、的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查JGJ130-2011附表(A.0.6)表得到0.190；MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.171kN.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 =9985/(0.19×424)+171000/4491=162.381N/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:（JGJ130-2011第19頁(yè)）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，按下列計(jì)算：其中 NG2K 構(gòu)配件(腳手板、欄桿、安

19、全網(wǎng))自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 1.215kN； NQk 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， NQk = 4.725kN；gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值查JGJ130-2011附錄表A.0.1如果鋼管規(guī)格不同時(shí)用實(shí)際截面積除以標(biāo)準(zhǔn)截面積得到的系數(shù)折減即可，gk = 0.107kN/m；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 = 65.265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，按下列計(jì)算：其中 NG2K 構(gòu)配件(腳手板、欄桿、安全網(wǎng))自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 1.215kN； 8NQk 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， NQk = 4.725kN；gk 每米

20、立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值查JGJ130-2011附錄表A.0.1如果鋼管規(guī)格不同時(shí)用實(shí)際截面積除以標(biāo)準(zhǔn)截面積得到的系數(shù)折減即可，gk = 0.107kN/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 = 0.136kN.m；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 = 46.610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=46.610米。七、連墻件的計(jì)算: (JGJ130-2011第19頁(yè))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 × Awwk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，wk = 0.280kN/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:A2w = 3.60×4.50 = 16.200m；No 連墻件約束腳手架