落地式扣件鋼管腳手架計算

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上落地式扣件鋼管腳手架計算書鋼管腳手架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2011）。計算參數(shù):鋼管強度為205.0 N/mm2，鋼管強度折減系數(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48×3.2，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，同時考慮2層施工。腳手板采用木板，荷載為0.35kN/m2，按照鋪設(shè)4層計算。欄桿采用木板，荷載為0.17kN/m，安全網(wǎng)荷載取

2、0.0100kN/m2。腳手板下大橫桿在小橫桿上面，且主結(jié)點間增加一根大橫桿?；撅L(fēng)壓0.40kN/m2，高度變化系數(shù)0.7400，體型系數(shù)0.8680。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值300kN/m2，基礎(chǔ)底面擴展面積0.250m2，地基承載力調(diào)整系數(shù)0.40。一、大橫桿的計算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強度和撓度計算，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算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.350×1.050/2=0.184kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050/2=

3、1.575kN/m 靜荷載的計算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.184=0.267kN/m 活荷載的計算值 q2=1.4×1.575=2.205kN/m 大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2.抗彎強度計算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算公式如下: 跨中最大彎矩為 M1=(0.08×0.267+0.10×2.205)×1.5002=0.544kN.m支座最大彎矩計算公式如下: 支座最大彎矩為 M2=-(0.10×0.267+0.11

4、7×2.205)×1.5002=-0.640kN.m我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強度驗算： =0.640×106/4729.0=135.430N/mm2大橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計算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: 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1=0.038+0.184=0.222kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2=1.575kN/m三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.677×0.222+0.990×1.575)×1500.04/(100×2.06×105

5、×.0)=3.701mm大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!二、小橫桿的計算:小橫桿按照簡支梁進(jìn)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，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 P1=0.038×1.500=0.058kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN 荷載的計算值 P=1.2×0.058+1.2×0

6、.276+1.4×2.362=3.707kN 小橫桿計算簡圖2.抗彎強度計算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算公式如下: M=(1.2×0.038)×1.0502/8+3.707×1.050/4=0.980kN.m=0.980×106/4729.0=207.134N/mm2小橫桿的計算強度大于205.0N/mm2,不滿足要求!建議調(diào)整排距、縱距或增加主節(jié)點間橫桿的根數(shù)！3.撓度計算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計算

7、公式如下: 集中荷載最大撓度計算公式如下: 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×.000)=0.026mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=0.058+0.276+2.362=2.696kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度 V2=2695.725×1050.0×1050.0×1050.0/(48×2.06×105×.0)=2.780mm最大撓度和 V=V1+V2=2.806mm小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10

8、mm,滿足要求!三、扣件抗滑力的計算: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 Rc其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；1.荷載值計算橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038×1.050=0.040kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN 荷載的計算值 R=1.2×0.040+1.2×0.276+1.4×

9、;2.362=3.687kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會滑動,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)；本例為0.1144 NG1 = 0.114×20.000=2.288kN(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35 NG2 = 0.350×4×1.500&#

10、215;(1.050+0.300)/2=1.417kN(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、木腳手板標(biāo)擋板，準(zhǔn)值為0.17 NG3 = 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)；0.010 NG4 = 0.010×1.500×20.000=0.300kN經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.515kN?；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)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 3.000×

11、;2×1.500×1.050/2=4.725kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)， W0 = 0.400 Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，Uz = 0.740 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)： Us = 0.868經(jīng)計算得到：Wk = 0.400×0.740×0.868 = 0.257kN/m2?？紤]風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×4.515+0.9×1.4×4.725=11.372kN不考慮風(fēng)荷

12、載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×4.515+1.4×4.725=12.034kN風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 0.9×1.4Wklah2/10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)過計算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩： Mw=0.9×1.4×0.257×1.500×1.800×1.800/10=0.157kN.m五、立桿的穩(wěn)定性計算:1.不考慮風(fēng)荷載時,立

13、桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=12.034kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.700； l0 計算長度 (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=4.501cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3； 由長細(xì)比，為3534/16=223； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.148； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；f

14、鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.00N/mm2；經(jīng)計算得到: =12034/(0.15×450)=181.187N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求!2.考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=11.372kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.700； l0 計算長度 (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=4.501

15、cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3； 由長細(xì)比，為3534/16=223； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.148； MW 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.157kN.m； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.00N/mm2；經(jīng)計算得到 =11372/(0.15×450)+/4729=204.497N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求!六、最大搭設(shè)高度的計算:不考慮風(fēng)荷載時，當(dāng)立桿采用單管時，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按下列計算： 其中

16、 NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 2.227kN； NQ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， NQ = 4.725kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.114kN/m；經(jīng)計算得到，不考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 H = 31.521米?？紤]風(fēng)荷載時，當(dāng)立桿采用單管時，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按下列計算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 2.227kN； NQ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， NQ = 4.725kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.114kN/m； Mwk 計算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，Mwk = 0.

17、125kN.m；經(jīng)計算得到，考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 H = 20.243米。取上面兩式計算結(jié)果的最小值，腳手架允許搭設(shè)高度 H=20.243米。七、連墻件的計算:連墻件的軸向力計算值應(yīng)按照下式計算： Nl = Nlw + No其中 Nlw 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，應(yīng)按照下式計算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，wk = 0.257kN/m2； Aw 每個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)；

18、No = 3.000經(jīng)計算得到 Nlw = 8.741kN，連墻件軸向力計算值 Nl = 11.741kN根據(jù)連墻件桿件強度要求，軸向力設(shè)計值 Nf1 = 0.85Acf根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設(shè)計值 Nf2 = 0.85Af其中 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l/i=30.00/1.59的結(jié)果查表得到=0.95； 凈截面面積 Ac = 4.50cm2；毛截面面積 A = 18.10cm2；f = 205.00N/mm2。經(jīng)過計算得到 Nf1 = 78.430kNNf1>Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足強度設(shè)計要求!經(jīng)過計算得到 Nf = 300.110kNNf2>Nl，連墻

19、件的設(shè)計計算滿足穩(wěn)定性設(shè)計要求!連墻件采用扣件與墻體連接。經(jīng)過計算得到 N1=11.741kN 大于扣件的抗滑力8.0kN，連墻件扣件不滿足要求!可以考慮雙扣件！ 連墻件扣件連接示意圖八、立桿的地基承載力計算: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=36.96 (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 = 4.51+4.72=9.24kN A 基礎(chǔ)底面面積 (m2)；A = 0.25 fg 地基承載力設(shè)計值 (kN/m2)；fg = 120.00地基承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算 fg = kc × fgk其中 kc 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc = 0.40 fg