墩柱腳手架計(jì)算書

墩柱腳手架計(jì)算書一、計(jì)算依據(jù)1《建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JGJ130-2001〕；2《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50009-2001〕；3《建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50007-2002〕；4《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50010-2002〕；5《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50017-2003〕；6《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50018-2002〕；7工程設(shè)計(jì)圖紙及地質(zhì)資料等。二、腳手架計(jì)算參數(shù)腳手架采用φ48×3.5鋼管和扣件搭設(shè)成雙排架，本管段最高墩為28m，故搭設(shè)高度Hm，共16步；立桿橫距l(xiāng)b為0.9m，立桿縱距l(xiāng)a，步距，腳手架距kN/m2，按同時(shí)鋪設(shè)9層計(jì)，同時(shí)作業(yè)層數(shù)n1為1層，2。其他搭設(shè)要求遵照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。腳手架材質(zhì)選用φ48××105N/mm2，截面面積A為489mm2×103mm3，回轉(zhuǎn)半徑i為15.8mm，抗壓、抗彎設(shè)計(jì)值f為205N/mm2，根本風(fēng)壓值kN/m2。三、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，大橫桿在小橫桿的上面。腳手板的布置詳見以下圖：按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腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2×活荷載標(biāo)準(zhǔn)值×靜荷載的計(jì)算值q1××活荷載的計(jì)算值q2×大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩、支座最大彎矩和跨中最大撓度)。序次計(jì)算簡圖跨內(nèi)最大彎矩支座彎矩跨度中點(diǎn)撓度M1M2MBMCw1w2w312345注：。2、強(qiáng)度計(jì)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(jì)算公式如下：跨中最大彎矩為M1××1.89)×2，支座最大彎矩計(jì)算公式如下：支座最大彎矩為M2××1.89)×2選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：×106/5080.0=108N/mm2大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205N/mm2，滿足要求！3、撓度計(jì)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(jì)算公式如下：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q1，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2，三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度××1.35)×15004/(100××105×121900.0)=大橫桿的最大撓度小于1800.0/150=12mm與10mm，滿足要求!四、小橫桿的計(jì)算小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(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。雙排腳手架的橫向水平桿的構(gòu)造外伸計(jì)算長度a1取300mm。1、荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1×腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2×××××××小橫桿計(jì)算簡圖序次計(jì)算簡圖跨內(nèi)最大彎矩支座彎矩跨度中點(diǎn)撓度M1MAw112、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矩和?！?.038)×2×強(qiáng)度驗(yàn)算：×10622，滿足要求!3、撓度計(jì)算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。小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度：w1××9004/(384××105×121900.000)=集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：w2=2318×9003/(48××105×121900.0)=最大撓度和：w=w1+w2=小橫桿的最大撓度小于900/150與10mm，滿足要求!五、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(標(biāo)準(zhǔn))：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×腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2××××荷載的計(jì)算值×××單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!六、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值1、腳手架結(jié)構(gòu)自重包括立桿、縱、橫水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件，查〔JGJ130-2001〕標(biāo)準(zhǔn)〔以下簡稱標(biāo)準(zhǔn)〕表A-1得：=×kN2、構(gòu)、配件自重(1)外立桿a.腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹串片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35，按2步設(shè)一層計(jì)，共9層：NG2K-1=〔9×××b.，NG2K-2=17××c.腳手架上吊掛的平安設(shè)施〔包括平安網(wǎng)、葦席、竹笆及帆布等〕的荷載(kN/m2，NG2K-3××d.合計(jì)(2)內(nèi)立桿a.腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹串片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35，按2步設(shè)一層計(jì)，共9層：NG2K-1=9×××××9×b.縱向橫桿〔擱置懸挑局部的竹串片用〕NG2K-2=9×1××0.0384+9×2×c.合計(jì)3、施工荷載作業(yè)層按1層計(jì)。外立桿NQK=1×××里立桿NQK=2.025+1×××4、垂直荷載組合〔1〕里立桿N1××〔2〕外立桿N2××5、風(fēng)荷載作用于腳手架上的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按照下式計(jì)算其中——根本風(fēng)壓(kN/m2)，按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定采用：kN/m2——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定采用；本例高度變化系數(shù)按B類地面粗糙度〔田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比擬稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)〕，離地面或海平面高度取50m，為1.67；——風(fēng)荷載體型系數(shù)；××2×1.5-0.2403〕×m2擋風(fēng)系數(shù)為××查標(biāo)準(zhǔn)表，背靠敞開、框架和開洞墻全封閉腳手架風(fēng)載體型系數(shù)，φ=0.6534。那么腳手架所承受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值=×××0.5=2。七、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算1、不組合風(fēng)荷載立桿的穩(wěn)定性按下式計(jì)算：——計(jì)算立桿段的軸向力設(shè)計(jì)值，式中——腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，本例由以上計(jì)算得=kN；——構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，本例由以上計(jì)算得=6.1553kN；——施工荷截標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿可按一縱距〔跨〕內(nèi)施工荷載總和的1/2取值，本例由以上計(jì)算得=kN；×〔×——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長細(xì)比由標(biāo)準(zhǔn)附錄C表C取值；——長細(xì)比，；——計(jì)算長度，——計(jì)算長度附加系數(shù)，其值取1.155；——考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長度系數(shù)，按標(biāo)準(zhǔn)表采用，本例為1.5；——立桿步距，本例取；××1.8=——立桿的截面面積，按標(biāo)準(zhǔn)附錄B表B采用，取2；——鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按標(biāo)準(zhǔn)表采用，=205N/mm2；×2小于=205N/mm2滿足要求！2、組合風(fēng)荷載立桿的穩(wěn)定性按以下公式計(jì)算：——計(jì)算立桿段的軸向力設(shè)計(jì)值。式中——腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，本例由以上計(jì)算得=kN；——構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，本例由以上計(jì)算得=6.1553kN；——施工荷截標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿可按一縱距〔跨〕內(nèi)施工荷載總和的1/2取值，本例由以上計(jì)算得=kN；×〔××——計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩；××××2/10=.m——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩；——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；——立桿縱距——立桿的截面模量，按標(biāo)準(zhǔn)附錄B表B采用，取3；×=205N/mm2滿足要求！八、連墻件的計(jì)算1、連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值按照下式計(jì)算：式中——連墻件軸向力設(shè)計(jì)值〔kN〕；——風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值，式中——每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手腳外側(cè)面的迎風(fēng)面積；本例連墻件為2步3跨設(shè)置，=2××3×1.5=2，××——連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力〔kN〕，本例取5按照常規(guī)的做法連墻件二端分別用一個(gè)扣件與立桿和墻體埋件連接，按照標(biāo)準(zhǔn)〔〕公式進(jìn)行屢次試算，一個(gè)扣件所傳遞軸向力設(shè)計(jì)值均大于表5.1.7所列一一個(gè)直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件的抗滑承載力設(shè)計(jì)值8KN，故決定采用2個(gè)扣件進(jìn)行連接，即連墻桿一側(cè)分別與里、外立桿同時(shí)連接，另一側(cè)在建筑物的內(nèi)、外墻面各加兩只直角扣件扣緊，或者在建筑物上預(yù)埋鋼板，在預(yù)埋鋼板上焊上一短鋼管，通過兩只旋轉(zhuǎn)扣件與連墻件連接；這樣，連墻件所能傳遞的軸向力設(shè)計(jì)值可達(dá)2×8=16kN。連墻件軸向力設(shè)計(jì)值：——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長細(xì)比由標(biāo)準(zhǔn)附錄C表C取值；——長細(xì)比，；————立桿的截面面積，按標(biāo)準(zhǔn)附錄B表B采用，取2；——鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按標(biāo)準(zhǔn)表采用，=205N/mm2；×489×kN＞連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!九、立桿的地基承載力計(jì)算立桿根底底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求式中——立桿根底底面的平均壓力(N/mm2)，；——上部結(jié)構(gòu)傳至根底頂面的軸向力設(shè)計(jì)值(kN)；本例；——根底底面面積(m2)；——地基承載力設(shè)計(jì)值(N/mm2)；地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：式中——腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)，對碎石土、砂土、回填土取0.4；對粘土取0.5；對巖石、混凝土取1.0；——地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定采用；地基承載力的計(jì)算滿足要求!十、懸挑腳手架懸挑梁的計(jì)算根據(jù)外架搭設(shè)剖面圖，計(jì)算簡圖如以下圖所示：其中N1=14.467kN，N2=14.804kN，q為16號槽鋼自重0.1723kN/m，T2為鋼絲繩垂直方向的分力，T為鋼絲繩的張力，T2=3100/〔〕×T=0.922T。N1×0.4＋N2×××1.4/2－T2×1.3=0→N1×0.4＋N2××××1.3=0T=〔N1×0.4＋N2××××kN〔1〕最大彎距：M=N2×0.9－T2×0.9+××2××0.9+××2〔2〕T1：T1=1300/〔〕×T=1300/〔〕×〔3〕選用16號槽鋼：WX=3，I=4，自重q=0.1723KN/m，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50017-2003〕的規(guī)定，軋制普通槽鋼受彎要考慮整體穩(wěn)定問題。本懸臂梁跨長1.4m折算成簡支梁，其跨度為2×Φ>0.6,改查附表1.2，得Φ。那么懸挑梁彎曲應(yīng)力為：f=12.981×106×108.3×103)＋=141N/mm2＜205N/mm2,平安?！?〕撓度Δ＝N1×4002×1300×(1+)/3EI＋(N2-T2)×13002×1300×(1+)/3EI＋q×14003×1400×(4+)/24EI＝14467×4002×1300×(1+)/〔3××105××104〕＋(14804-9400)×13002×1300×(1+)/〔3××105××104〕＋0.1723×14003×1400×(4+)/〔24××105××104〕＝0.735＋4.436＋0.112＝5.283mm<1400/250=〔5〕16號槽鋼后部錨固鋼筋設(shè)計(jì)通過受力分析可知：支座2受到向下的力，由主體結(jié)構(gòu)梁板來承受；支座1也就是槽鋼端部錨筋受力為：R2=×N1＋×(N2-T2)＋×q=×12.4744＋×(14.7244-9.4)＋×0.錨筋選用φ16圓鋼,吊環(huán)拉力(設(shè)計(jì)值)為×103/〔2××162〕2小于吊環(huán)控制應(yīng)力50N/mm2，平安?！?〕鋼絲繩水平方向的分力處理鋼絲繩水平方向的分力：T1=1300/〔〕×通過槽鋼錨筋與槽鋼翼緣焊接來承受水平分力驗(yàn)算如下：采用E43焊條，水平角焊縫，坡口深度s為5mm，查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50017-2003〕he=s-3=2mm，計(jì)算長度lW=63mm〔16號槽鋼翼緣寬度〕，焊縫受剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvw=125N/㎜2f=N/helW×1000/〔2×63〕=29N/㎜2＜fvw=125N/㎜