墩身腳手架安全檢算

1、 墩身腳手架安全檢算1.1 腳手架計算參數(shù) 1.1.1 腳手架參數(shù) 1、雙排腳手架搭設(shè)高度為 20.0 米，立桿采用單立管；2、搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.50米，立桿的橫距為1.05米，大小橫桿的步距為1.80 米； 3、內(nèi)排架距離墻長度為0.60米； 4、大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2 根； 5、腳手架沿墻縱向長度為 10 米； 6、采用的鋼管類型為 483.5； 7、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 0.80。 1.1.2 活荷載參數(shù) 施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：3.0 kN/m2；腳手架用途：結(jié)構(gòu)腳手架；同時施工層數(shù)：2 層。 1.1.3 風(fēng)荷載參數(shù) 1、本

2、工程地處山東省萊陽市，基本風(fēng)壓為0.3 kN/m2； 2、風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z為0.84，風(fēng)荷載體型系數(shù)s為0.65，腳手架計算中考慮風(fēng)荷載作用。 1.1.4 靜荷載參數(shù) 1、每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：0.1248； 2、腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：0.350； 3、欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：0.110； 4、安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2)：0.005； 5、腳手板鋪設(shè)層數(shù)：4； 6、腳手板類別：竹串片腳手板； 7、欄桿擋板類別：欄桿； 8、每米腳手架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)：0.038。1.2 大橫桿的計算: 1.2.1 均布荷載值計算 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值

3、：P1=0.038 kN/m ； 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3501.050/(2+1)=0.123 kN/m ； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Q=3.0001.050/(2+1)=1.050 kN/m； 靜荷載的設(shè)計值：q1=1.20.038+1.50.123=0.23kN/m； 活荷載的設(shè)計值： q2=1.41.050=1.470 kN/m； 圖3.1-1 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3.1-2 大橫桿設(shè)計荷載組合簡圖(支座最大彎矩) 1.2.2 強度驗算 跨中和支座最大彎距分別按圖3.1-1、圖3.1-2組合。 跨中最大彎距計算公式如下： 跨中最大彎距為M1max=0.

4、080.231.5002+0.101.4701.5002 =0.372kN.m； 支座最大彎距計算公式如下： 支座最大彎距為 M2max= -0.100.231.5002-0.1171.4701.5002 =-0.439 kN.m； 選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算： =Max(0.372106,0.439106)/5080.0=86.417 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為 = 86.417 N/mm2 小于大橫桿的抗壓強度設(shè)計值f=205.0 N/mm2，滿足要求！ 1.2.3 撓度驗算 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： 其中： 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q

5、1= P1+P2=0.038+0.123=0.161 kN/m； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q2= Q =1.050 kN/m； 最大撓度計算值為： V= 0.6770.1611500.04/(1002.06105.0)+0.9901.0501500.04/(1002.06105.0) = 2.314mm； 大橫桿的最大撓度 2.314 mm 小于大橫桿的最大容許撓度 1500.0/150 mm，滿足要求！1.3 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

6、桿的最大彎矩和變形。 1.3.1 荷載值計算 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1= 0.0381.500 = 0.058kN； 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3501.0501.500/(2+1)=0.184kN； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=3.0001.0501.500/(2+1) =1.575kN； 集中荷載的設(shè)計值: P=1.5(0.046+0.147)+1.41.26 =2.054 kN； 圖3.1-3 小橫桿計算簡圖 1.3.2 強度驗算 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(biāo)準(zhǔn)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 = 1.50.0381.0502/8 = 0.

7、008 kN.m； 集中荷載最大彎矩計算公式如下： Mpmax = 2.0541.050/3 =0.719 kN.m ； 最大彎矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.727 kN.m； 最大應(yīng)力計算值 = M / W = 0.727106/5080.000=143.11N/mm2 ； 小橫桿的最大應(yīng)力計算值 =143.11N/mm2小于小橫桿的抗壓強度設(shè)計值205.000N/mm2，滿足要求！ 1.3.3 撓度驗算 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： Vqmax=50.0381050.04/(3842

8、.060105.000) = 0.024 mm ； 大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.184+1.575 = 1.816 kN； 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下: Vpmax = 1816.3501050.0(31050.02-41050.02/9 ) /(722.060105 .0) = 2.972 mm； 最大撓度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.972 = 2.996 mm； 小橫桿的最大撓度和2.996 mm小于小橫桿的最大容許撓度 1050.000/150=7.000與10 mm，滿足要求！1.4 扣件抗

9、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(xùn)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)0.80，該工程實際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為12.80kN 。 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12.80 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(biāo)準(zhǔn)值：P1 = 0.0381.5002/2=0.057kN； 小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2 = 0.0381.050=0.040 kN； 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值： P3 = 0.3501.

10、0501.500/2=0.221 kN； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q = 3.0001.0501.500/2 =2.36 kN； 荷載的設(shè)計值：R=1.5(0.040+0.276)+1.42.363=3.782 kN； R 12.80 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求! 1.5 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(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)，為0.1248。 NG1 = 0.1248+(1.502/2+1.502)0.038/1.8020.00 = 4.396； 2、腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；采用竹串片腳手板，標(biāo)

11、準(zhǔn)值為0.35。 NG2= 0.35041.500(1.050+0.3)/2 = 1.418 kN； 3、欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.11。 NG3 = 0.11041.500/2 = 0.33 kN； 4、吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50020.000 = 0.150 kN； 經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 =6.294 kN；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)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ= 3.0

12、001.0501.5002/2 = 4.725kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計算 其中 Wo - 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Wo = 0.30 kN/m2； Uz - 風(fēng)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： Uz= 0.840 ； Us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.649； 經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.7 0.300.8400.649 = 0.114 kN/m2； 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.26.294+ 1.44.725

13、= 14.169 kN； 考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.26.294+ 0.851.44.725= 13.176 kN； 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.8501.40.1141.5001.8002/10 = 0.066kN.m.1.6 立桿的穩(wěn)定性計算: 不組合風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計值 ：N =14.169kN； 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 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)范表5.3.3得 ：k =

14、 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)范表5.3.3得 ： = 1.500 ； 計算長度 ，由公式 lo = kh 確定 ：l0 = 3.119 m； 長細(xì)比 Lo/i = 197.000 ； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比 lo/i 的計算結(jié)果查表得到 ：= 0.186 ； 立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2； 立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值 ：f =205.000 N/mm2； = 14169.000/(0.186489.000)=155.782N/mm2； 立桿穩(wěn)定性計算 = 155.782N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設(shè)計值 f = 205.000 N/mm2，滿足要求！ 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式 立桿的軸心壓力設(shè)計值 ：N =13.176 kN； 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 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)范表5.3.3得 ： = 1.500 ； 計算長度 ，由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.119 m； 長細(xì)比： L0/i = 197.000 ； 軸心受壓