落地式鋼管腳手架計算.doc

。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規(guī)范（JGJ130-2001）。 計算的腳手架為雙排腳手架，搭設高度為11.6米，立桿采用單立管。 搭設尺寸為：立桿的縱距1.2米，立桿的橫距1.05米，立桿的步距1.20米。 采用的鋼管類型為483.5，連墻件采用2步2跨，豎向間距2.4米，水平間距2.4米。 施工均布荷載為2kN/m2，同時施工2層，腳手板共鋪設3層。 一、大橫桿的計算: 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。 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 大橫桿的自重標準值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標準值 P2=0.151.05/3=0.053kN/m 活荷載標準值 Q=21.05/3=0.7kN/m 靜荷載的計算值 q1=1.20.038+1.20.053=0.109N/m 活荷載的計算值 q2=1.40.7=0.98kN/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.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=(0.080.109+0.100.98)1.22=0.154kN.m 支座最大彎矩計算公式如下: 支座最大彎矩為 M2=-(0.100.109+0.1170.98)1.22=-0.181kN.m 我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算： =0.181106/5080=35.63N/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: 靜荷載標準值q1=0.038+0.053=0.091kN/m 活荷載標準值q2=0.7kN/m 三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.6770.091+0.9900.7)12004/(1002.06105121900)=0.623mm 大橫桿的最大撓度小于1200/150或10mm,滿足要求! 二、小橫桿的計算: 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，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 大橫桿的自重標準值 P1=0.0381.2=0.046kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.151.051.2/3=0.063kN 活荷載標準值 Q=21.051.2/3=0.84kN 荷載的計算值 P=1.20.046+1.20.063+1.40.84=1.307kN 小橫桿計算簡圖 2.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=(1.20.038)1.052/8+1.3071.05/3=0.464kN.m =0.464106/5080=91.339N/mm2 小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=5.00.03810504/(3842.06105121900)=0.02mm 集中荷載標準值P=0.046+0.063+0.84=0.949kN 集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度 V2=9491050(310502 -410502/9)/(722.06105121900)=1.553mm 最大撓度和 V=V1+V2=1.573mm 小橫桿的最大撓度小于1050/150或10mm,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計值； 1.荷載值計算 橫桿的自重標準值 P1=0.0381.05=0.04kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.151.051.2/2=0.095kN 活荷載標準值 Q=21.051.2/2=1.26kN 荷載的計算值 R=1.20.04+1.20.095+1.41.26=1.926kN 單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 當直角扣件的擰緊力矩達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、腳手架荷載標準值: 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容： (1)每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m)；本例為0.149 NG1 = 0.14918.6=2.771kN (2)腳手板的自重標準值(kN/m2)；本例采用竹笆板，標準值為0.15 NG2 = 0.1541.2(1.05+0.3)/2=0.486kN (3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用欄桿竹笆片腳手板擋板，標準值為0.15 NG3 = 0.151.24/2=0.36kN (4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.218.6=0.112kN 經計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.729kN。 活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，內、外立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。 經計算得到，活荷載標準值 NQ =221.21.05/2=2.52kN 風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 W0 基本風壓(kN/m2)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：W0 = 0.35 Uz 風荷載高度變化系數，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：Uz = 1.25 Us 風荷載體型系數：Us = 1.2 經計算得到，風荷載標準值Wk = 0.70.351.251.2= 0.368kN/m2。 考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 風荷載基本風壓值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。 五、立桿的穩(wěn)定性計算: 不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 其中 N 立桿的軸心壓力設計值，N=8kN； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數,由長細比 l0/i 的結果查表得到0.391； i 計算立桿的截面回轉半徑，i=1.58cm； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=2.08m； k 計算長度附加系數，取1.155； u 計算長度系數，由腳手架的高度確定，u=1.5； A 立桿凈截面面積，A=4.89cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經計算得到 = 41.84 f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm2； 不考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求! 考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 其中 N 立桿的軸心壓力設計值，N=7.47kN； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數,由長細比 l0/i 的結果查表得到0.391； i 計算立桿的截面回轉半徑，i=1.58cm； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=2.08m； k 計算長度附加系數，取1.155； u 計算長度系數，由腳手架的高度確定；u = 1.5 A 立桿凈截面面積，A=4.89cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； MW 計算立桿段由風荷載設計值產生的彎矩，MW = 0.076kN.m； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經計算得到 = 54.03 f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm2； 考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 Nl，連墻件的設計計算滿足要求! 連墻件采用扣件與墻體連接。 經過計算得到 Nl = 7.968kN小于扣件的抗滑力8kN，滿足要求! 連墻件扣件連接示意圖 八、立桿的地基承載力計算: 立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 p fg 其中 p 立桿基礎底面的平均壓力 (N/mm2)，p = N/A；p = 32 N 上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 (kN)；N = 8 A 基礎底面面積 (m2)；A