落地外架驗(yàn)算.doc

北方交通大學(xué)附屬中學(xué)輔助教學(xué)樓等5項(xiàng)工程外架搭設(shè)施工方案 第5 頁 共4頁 附件一外架計(jì)算1本外架計(jì)算針對(duì)地上落地外架，本工程外腳手架采用全密封式立網(wǎng)防護(hù)雙排扣件式鋼管腳手架，在七層以下為雙排雙立桿，七層以上為雙排單立桿，架子搭設(shè)總高度為47.90m，此外架為結(jié)構(gòu)防護(hù)架及裝修外架。2腳手架設(shè)計(jì)參數(shù)：2.1立桿及橫桿：立桿橫距Lb=1200mm，立桿縱距La=1500mm，橫桿步距h=1500mm。2.2腳手板：腳手板為木腳手板，外側(cè)立面采用密目安全網(wǎng)全封閉。2.3基本風(fēng)壓值：根據(jù)圖紙總說明查得本地區(qū)的基本風(fēng)壓w0=0.45KN/m2。3腳手架計(jì)算參數(shù)：3.1 立桿截面積、截面抵抗矩、回轉(zhuǎn)半徑的取值：由JGJ130-2001附錄B表B查得立桿截面積A=489mm2，立桿截面抵抗矩W=（5.08103）mm3，立桿回轉(zhuǎn)半徑i=15.8mm。3.2相應(yīng)迎風(fēng)面積的取值：AW=1.51.5=2.25m2 （立桿步距h la=每個(gè)連接件覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)內(nèi)的迎風(fēng)面積AW）。3.3鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：由JGJ130-2001第5-15-7表5.1.6查得鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205N/mm2。3.4 結(jié)構(gòu)施工均布活荷載的取值：查現(xiàn)行建筑施工規(guī)范大全中建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程JGJ130-2001第5-15-7表4.2.2得結(jié)構(gòu)腳手架為3KN/m2。4腳手架計(jì)算：根據(jù)現(xiàn)行建筑施工規(guī)范大全中建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程JGJ130-2001第5-15-85-15-10頁的計(jì)算步驟來計(jì)算本工程腳手架的承載力，計(jì)算方法如下：4.1縱向水平桿的抗彎強(qiáng)度（1）式：=M/Wf式中，M：彎矩設(shè)計(jì)值；W：截面模量，取5.08103mm3；f: 鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205N/mm2。（2）式：其中（1）中：M=1.2MGk+1.4MQk式中，MGk：腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩；MQk：施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩；（3）式：其中（2）式中：MGk=q1l2/8=0.211.52/8=0.059 KN.mMQk=q2l2/8=1.81.52/8=0.506 KN.m式中，q1：腳手板自重產(chǎn)生的每米荷載，根據(jù)施工手冊(cè)（第四版）5-2中第196頁表5-12得q1=0.6q0=0.60.35（腳手板自重，查JGJ130-2001第5-15-6頁表4.2.1-1）=0.21KN/m；l：縱向水平桿的間距，根據(jù)腳手架設(shè)計(jì)=1.5m；q2：施工時(shí)產(chǎn)生的每米荷載, 根據(jù)施工手冊(cè)（第四版）5-2中第196頁表5-12得q2=0.6q0=0.63（結(jié)構(gòu)時(shí)結(jié)構(gòu)腳手架的活荷載）=1.8 KN/m；則（2）式等于：M=1.2MGk+1.4 MQk=1.20.059+1.40.506=0.779 KN.m則（1）式等于：=M/W=0.77910002/5.081000=153 N/mm2f=205N/mm2經(jīng)過上述計(jì)算，縱向水平桿的抗彎強(qiáng)度符合要求。4.2橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度（1）式：=M/Wf式中，M：彎矩設(shè)計(jì)值；W：截面模量，取5.08103mm3；f: 鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205N/mm2。（2）式：其中（1）中：M=1.2MGk+1.4MQk式中，MGk：腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩；MQk：施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩；（3）式：其中（2）式中：MGk=q1l2/8=0.211.22/8=0.038 KN.mMQk=q2l2/8=1.81.22/8=0.324 KN.m式中，q1：腳手板自重產(chǎn)生的每米荷載，根據(jù)施工手冊(cè)（第四版）5-2中第196頁表5-12得q1=0.6q0=0.60.35（腳手板自重，查JGJ130-2001第5-15-6頁表4.2.1-1）=0.21KN/m；l：橫向水平桿的間距，根據(jù)腳手架設(shè)計(jì)=1.2m；q2：施工時(shí)產(chǎn)生的每米荷載, 根據(jù)施工手冊(cè)（第四版）5-2中第196頁表5-12得q2=0.6q0=0.63（結(jié)構(gòu)時(shí)結(jié)構(gòu)腳手架的活荷載）=1.8 KN/m；則（2）式等于：M=1.2MGk+1.4 MQk=1.20.038+1.40.324=0.499 KN.m則（1）式等于：=M/W=0.49910002/5.081000=98 N/mm2f=205N/mm2經(jīng)過上述計(jì)算，橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度符合要求。4.3縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，其扣件的抗滑承載力（1）式：RRC式中，R：縱向、橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；RC：扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，查JGJ130-2001第5-15-7頁中的表5.1.7取8 KN）則（1）式為：R=ql=( q1+ q2) l=(0.21+1.8)1.5=3.012 KNRC=8 KN或：R=ql=( q1+ q2) l=(0.21+1.8)1.2=2.412 KNRC=8 KN經(jīng)過計(jì)算，縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，其扣件的抗滑承載力都符合要求。4.4立桿的穩(wěn)定性（組合風(fēng)載時(shí)，分七層以上和七層以下）4.4.1七層以下（包括七層）立桿的穩(wěn)定性（組合風(fēng)載時(shí)）（1）式：N/A+ MW /Wf式中，N：計(jì)算立桿段的軸向力設(shè)計(jì)值；：軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；A：立桿的截面面積；MW：計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩；f：鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205N/mm2。（2）式：其中（1）中：N=1.2(NG1K+ NG2K)+0.851.4NQK式中，NG1K：腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力, 查JGJ130-2001第5-15-18附表A 表A-1表后計(jì)算得NG1K =0.139445.00= 6.273KN/m；NG2K：構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力, 通過計(jì)算本工程的腳手架用量查JGJ130-2001第5-15-18附表A 表A-2表后計(jì)算得，即：旋轉(zhuǎn)扣件為45.00/1.5=30個(gè)，直角扣件為45.00/6=7.52=15個(gè)，對(duì)接扣件為42=8個(gè)，則有3014.6+1513.2+818.4=0.783KN；NQK：施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，根據(jù)前面 11.3.5結(jié)構(gòu)的施工均布活荷載的取值結(jié)合施工手冊(cè)（第四版）5-2中第196頁表5-1得基數(shù)qK=1.8KN/m，則NQK=11.51.8=2.7KN。則（2）式等于：N=1.2(NG1K+ NG2K)+0.851.4NQK =1.2（6.273+ 0.783）+ 0.851.42.7=11.680KN其中（1）式中：穩(wěn)定系數(shù)可根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比查表取得。（3）式：=kh/i=1.1551.531.5/0.0158=168式中，k：計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，根據(jù)JGJ130-2001第5-15-9取1.155；：考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，查JGJ130-2001第5-15-9頁表5.3.3取1.53；i：截面回轉(zhuǎn)半徑，根據(jù)前面 9.3.1說明取15.8mm；h：立桿步距=1.5m。根據(jù)（3）式的計(jì)算結(jié)果：查JGJ130-2001第5-15-19附表C得=0.251。（4）式：其中（1）式中：MW=0.851.4MWk=0.851.4wklah2/10式中，MWk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，等于wklah2/10；wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WK=0.7ZSW0=0.72.030.1240.45=0.079KN/m2，z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJ9查得取2.03；S：腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)；根據(jù)JGJ130-2001第5-15-7頁表4.2.4得：S=1.3(為擋風(fēng)系數(shù),查JGJ130-2001第5-15-18附表A 表A-3取=0.095) JI 即S =1.30.095=0.124；W0：基本風(fēng)壓，根據(jù)前面9.2.3說明取0.45。則（4）式等于：MW=0.851.4wklah2/10=0.851.40.0791.51.52=0.32 KN.m最后則（1）式等于：N/A+ MW/W=11.6801000/0.2514892+0.32106/5.081032=47.58+31.5=79.08N/mm2205N/mm2經(jīng)驗(yàn)算表明：七層以下架子24m高扣件式鋼管腳手架穩(wěn)定驗(yàn)算合格。4.4.2七層以上立桿的穩(wěn)定性（組合風(fēng)載時(shí)）（1）式：N/A+ MW /Wf式中，N：計(jì)算立桿段的軸向力設(shè)計(jì)值；：軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；A：立桿的截面面積；MW：計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩。（2）式：其中（1）中：N=1.2(NG1K+ NG2K)+0.851.4NQK式中，NG1K：腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力, 查JGJ130-2001第5-15-18附表A 表A-1表后計(jì)算得NG1K =0.139418.00= 2.51KN/m；NG2K：構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力, 通過計(jì)算本工程的腳手架用量查JGJ130-2001第5-15-18附表A 表A-2表后計(jì)算得，即：旋轉(zhuǎn)扣件為18.00/1.5=12個(gè)，直角扣件為18.00/6=3個(gè)，對(duì)接扣件為2個(gè)，則有1214.6+313.2+218.4=0.252KN；NQK：施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，根據(jù)前面 11.3.5結(jié)構(gòu)的施工均布活荷載的取值 結(jié)合施工手冊(cè)（第四版）5-2中第196頁表5-1得基數(shù)qK=1.8KN/m，則NQK=11.51.8=2.7KN。則（2）式等于：N=1.2(NG1K+ NG2K)+0.851.4NQK =1.2（2.51+ 0.252）+ 0.851.42.7=6.53KN其中（1）式中：穩(wěn)定系數(shù)可根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比查表取得。（3）式：=kh/i=1.1551.531.5/0.0158=168式中，k：計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，根據(jù)JGJ130-2001第5-15-9取1.155；：考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，查JGJ130-2001第5-15-9頁表5.3.3取1.53；i：截面回轉(zhuǎn)半徑，根據(jù)前面 9.3.1說明取15.8mm；h：立桿步距=1.5m。根據(jù)（3）式的計(jì)算結(jié)果：查JGJ130-2001第5-15-18附表C得=0.251（4）式：其中（1）式中：MW=0.851.4MWk=0.851.4wklah2/10式中，MWk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩；等于wklah2/10wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WK=0.7ZSW0=0.72.030.1240.45=0.079KN/m2，z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJ9查得取2.03；S：腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)；根據(jù)JGJ130-2001第5-15-7頁表4.2.4得：S=1.3(為擋風(fēng)系數(shù),查JGJ130-2001第5-15-18附表A 表A-3取=0.095) JI 即S =