鋼管落地腳手架計算書30m1#車庫

1、鋼管落地腳手架計算書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形。123工程； 工程建設(shè)地點:；屬于結(jié)構(gòu)； 地上0層； 地下0層；建筑高度：0m；標準層層高：0m ；總建筑面積：0平方米；總工期：0天。本工程由投資建設(shè)，設(shè)計，地質(zhì)勘察，監(jiān)理，組織施工；由擔任項目經(jīng)理，擔任技術(shù)負責人?？奂戒摴苈涞啬_手架的計算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB 50007-2002、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003等編制。一、參數(shù)信息雙排腳手架搭設(shè)高度為 30 m，立桿采用單立桿

2、；搭設(shè)尺寸為：橫距Lb為 0.9m，縱距La為1.5m，大小橫桿的步距為1.8 m；內(nèi)排架距離墻長度為0.30m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2 根；采用的鋼管類型為 48.3×3.5； 橫桿與立桿連接方式為雙扣件；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4.5 m，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；施工均布活荷載標準值:2.000 kN/m2；腳手架用途:裝修腳手架；同時施工層數(shù):2 層；本工程地處浙江杭州市，基本風壓0.4 kN/m2；風荷載高度變化系數(shù)z，計算連墻件強度時取0.92，計算立桿穩(wěn)定性時取0.74，風荷載

3、體型系數(shù)s 為-0.004；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值(kN/m:0.1248；腳手板自重標準值(kN/m2:0.300；欄桿擋腳板自重標準值(kN/m:0.150；安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2:0.005；腳手板類別:竹笆片腳手板；欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標準值(kN/m:0.039；腳手板鋪設(shè)總層數(shù):13；板類型：雙向板；板單元計算寬度Bc(m：3m；板單元計算長度Bl(m：3m；板厚度h(mm：160；混凝土成型齡期TB(天：28；混凝土強度等級：XB=C45；混凝土強度實測值fck(MPa：21.1；鋼筋位置 配筋量及等級 每米寬鋼筋面積（mm2） 二、大橫

4、桿的計算按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001第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形。大橫桿的自重標準值:P1=0.039 kN/m ；腳手板的自重標準值:P2=0.3×0.9/(2+1=0.09 kN/m ；活荷載標準值: Q=2×0.9/(2+1=0.6 kN/m；靜荷載的設(shè)計值: q1=1.2×0.039+1.2×0.09=0.154 kN/m；活荷載的設(shè)計值: q2=1.4×0.6=0.84 kN/m；

5、 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(支座最大彎矩跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合?？缰凶畲髲澗嘤嬎愎饺缦?跨中最大彎距為 M1max=0.08×0.154×1.52+0.10×0.84×1.52 =0.217 kN·m；支座最大彎距計算公式如下:支座最大彎距為 M2max= -0.10×0.154×1.52-0.117×0.84×1.52 =-0.256 kN·m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算： =Max(0.217&#

6、215;106,0.256×106/5150=49.709 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應力為 = 49.709 N/mm2 小于 大橫桿的抗彎強度設(shè)計值 f=205 N/mm2，滿足要求！最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下：其中：靜荷載標準值: q1= P1+P2=0.039+0.09=0.129 kN/m；活荷載標準值: q2= Q =0.6 kN/m；最大撓度計算值為： = 0.677×0.129×15004/(100×2.06×105×124300+0.990×0.6×15004/(

7、100×2.06×105×124300 = 1.347 mm；大橫桿的最大撓度 1.347 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500/150 mm與10 mm，滿足要求！三、小橫桿的計算根據(jù)JGJ130-2001第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。大橫桿的自重標準值：p1= 0.039×1.5 = 0.058 kN；腳手板的自重標準值：P2=0.3×0.9×1.5/(2+1=0.135 kN；活荷載

8、標準值：Q=2×0.9×1.5/(2+1 =0.900 kN；集中荷載的設(shè)計值: P=1.2×(0.058+0.135+1.4 ×0.9 = 1.492 kN；小橫桿計算簡圖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準值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.2×0.039×0.92/8 = 0.005 kN·m；集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.492×0.9/3 = 0.447 kN·m ；最大彎

9、矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.452 kN·m；最大應力計算值 = M / W = 0.452×106/5150=87.806 N/mm2 ；小橫桿的最大彎曲應力 =87.806 N/mm2 小于 小橫桿的抗彎強度設(shè)計值 205 N/mm2，滿足要求！最大撓度考慮為小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:qmax = 5ql4/384EIqmax=5×0.039×9004/(384×2.06×105×124300 = 0.013 mm ；大

10、橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.135+0.9 = 1.093 kN；集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9/72EIpmax = 1093.05×900×(3×9002-4×9002/9 /(72×2.06×105×124300 = 1.105 mm；最大撓度和 = qmax + pmax = 0.013+1.105 = 1.117 mm；小橫桿的最大撓度為 1.117 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 900/150=6與10 mm

11、,滿足要求！四、扣件抗滑力的計算按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓講座劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設(shè)計值取16.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)1.00，該工程實際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為16.00kN ?？v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(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范5.2.5:R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取16.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；大橫桿的自重標準值: P1 = 0.039×1.5×2/2=0.058 kN；小橫桿的自重標準值: P2 = 0.039×

12、0.9/2=0.017 kN；腳手板的自重標準值: P3 = 0.3×0.9×1.5/2=0.202 kN；活荷載標準值: Q = 2×0.9×1.5 /2 = 1.35 kN；荷載的設(shè)計值: R=1.2×(0.058+0.017+0.202+1.4×1.35=2.224 kN；R < 16.00 kN,所以雙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、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內(nèi)容：NG1 = 0.1248+(1.50×2/2×0.039/1.80

13、15;30.00 = 4.712kN；NG2= 0.3×13×1.5×(0.9+0.3/2 = 3.51 kN；NG3 = 0.15×13×1.5/2 = 1.462 kN；(4吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005 kN/m2NG4 = 0.005×1.5×30 = 0.225 kN；經(jīng)計算得到，靜荷載標準值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.909 kN；活荷載為施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和，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，活荷載標準值NQ = 2×0.9×1.

14、5×2/2 = 2.7 kN；考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×9.909+ 0.85×1.4×2.7= 15.104 kN；不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×9.909+1.4×2.7=15.671kN；六、立桿的穩(wěn)定性計算風荷載標準值按照以下公式計算 Wk=0.7z·s·0其中 0 - 基本風壓(kN/m2，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001的規(guī)定采用：0 = 0.4 kN/m2；z

15、 - 風荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001的規(guī)定采用：z= 0.74；s - 風荷載體型系數(shù)：取值為-0.004；經(jīng)計算得到，風荷載標準值為:Wk = 0.7 ×0.4×0.74×-0.004 = -0.001 kN/m2；風荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為:Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 = 0.85 ×1.4×-0.001×1.5×1.82/10 = 0 kN·m；考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 = N/(A + MW/W f立桿的軸心壓力設(shè)計值

16、：N = 15.104 kN；不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 = N/(A f立桿的軸心壓力設(shè)計值 ：N = N'= 15.671kN；計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.59 cm；計算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001表5.3.3得 ： k = 1.155 ；計算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001表5.3.3得 ： = 1.5 ；計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.118 m；長細比: L0/i = 196 ；立桿凈截面面積 ： A = 4.93 cm2；立桿凈截面模量(抵

17、抗矩 ：W = 5.15 cm3；鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值 ：f =205 N/mm2；考慮風荷載時 = 15103.8/(0.188×493+-479.328/5150 = 162.867 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 162.867 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設(shè)計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！不考慮風荷載時 = 15670.8/(0.188×493=169.078 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 169.078 N/mm2 小于 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)高度的計算按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(J

18、GJ130-20015.3.6條考慮風荷載時,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：構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力 NG2K(kN計算公式為：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 5.198 kN；活荷載標準值 ：NQ = 2.7 kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值 ：Gk = 0.125 kN/m；計算立桿段由風荷載標準值產(chǎn)生的彎矩： Mwk=Mw / (1.4×0.85 = 0 /(1.4 × 0.85 = 0 kN·m；Hs =( 0.188×4.93×10-4×205×103-(1.2&

19、#215;5.198+0.85×1.4×(2.7+0.188×4.93×100×0/5.15/(1.2×0.125=63.828 m；按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-20015.3.6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：H = 63.828 /(1+0.001×63.828=59.998 m；H= 59.998 和 50 比較取較小值。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30m，小于H，滿足要求！八、連墻件的穩(wěn)定性計算連墻件的軸向力設(shè)計值

20、應按照下式計算：Nl = Nlw + N0連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算z0.92，s-0.004，00.4，Wk = 0.7z·s·0=0.7 ×0.92×-0.004×0.4 = -0.001 kN/m2；每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風面積 Aw = 16.2 m2；按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-20015.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN, N0= 5.000 kN；風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN，按照下式計算：Nlw = 1.4×Wk×Aw = -0

21、.023 kN；連墻件的軸向力設(shè)計值 Nl = Nlw + N0= 4.977 kN；連墻件承載力設(shè)計值按下式計算：Nf = ·A·f其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細比 l/i = 300/15.9的結(jié)果查表得到 =0.949，l為內(nèi)排架距離墻的長度；A = 4.93 cm2；f=205 N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf = 0.949×4.93×10-4×205×103 = 95.911 kN；Nl = 4.977 < Nf = 95.911,連墻件的設(shè)計計算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得

22、到 Nl = 4.977小于雙扣件的抗滑力 16 kN，滿足要求！ 連墻件扣件連接示意圖九、混凝土板強度驗算 單根立桿傳遞荷載代表值(kN：NL=NG+NQ=9.909+2.7=12.609kN；混凝土板活荷載設(shè)計值(kN/m2：QB=1.4×2×NL/(La×Lb×(Lb×Bc/(0.49×Bc×Bl+Qk=1.4×12.609/(1.5×0.9×(0.9×3/(0.49×3×3+0=8.006kN/m2；混凝土板恒載設(shè)計值：(kN/m2：GB=1.2×

23、h0/1000×25=4.8kN/m2；GB'=GB+QB/2=4.8+8.006/2=8.803kN/m2；GQ=GB+QB=4.8+8.006=12.806kN/m2；QB'= QB/2=8.006/2=4.003kN/m2；四邊鉸支：mq1=0.037；mq2=0.037；四邊固定：m1=0.018；m2=0.018；m1'= -0.051；m2'=-0.051；M1=(m1+×m2×GB'×Bc2+(mq1+×mq2×QB'×Bc2=3.26kN/m2；M2=(m2+&

24、#215;m1×GB'×Bc2+(mq2+×mq1×QB'×Bc2=3.26kN/m2；M1'=m1'×GQ×Bc2=-5.912kN/m2；M2'=m2'×GQ×Bc2=-5.912kN/m2；依據(jù)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理板的正截面極限計算公式為：Mu=1sfyAsh0Mu=1fcb(h0-/2+fy'As'(h0-s'；Mu=fyAs(h0-s'（當<2s'時，采用此公式）；式中Mu -板正截面極限承載彎矩；1 -截面最大正應力值與混凝土抗壓強度fc的比值，低于C50混凝土1取1.0；s' -縱向受壓鋼筋合力點至受壓區(qū)邊緣