橋梁圓柱墩外圍操作腳手架計算書.doc

奉溪路E5合同段橋梁圓柱墩外圍操作腳手架計算書編制人： 審核人： 審批人： 北京市公路橋梁建設集團有限公司奉溪高速公路E5合同段項目經理部2011年7月 日橋梁圓柱墩外圍操作腳手架計算書桃樹坪大橋樁號(左線LK15+254.60LK15+575.50，1#、7#)(右線RK15+315.50RK15+636.50，1#、2#、3#、7#墩)奔善灣大橋樁號（左線LK16+22.00LK16+387.00，1#、3#墩）(右線RK16+290.50RK16+411.50，1#、2#墩)鄭家莊大橋樁號（左線LK16+933.50LK17+214.40，1#、5#、6#墩）（右線RK17+016.00RK17+304.60，1#、5#、6#墩）共設計橋梁圓柱墩16個，墩高7.731.7m不等，頂帽高度均為2.5m。本腳手架計算書按最高墩柱（奔善灣大橋右1#墩，墩高31.7米）考慮，腳手架搭設高度H=31.7+1.5=33.2米考慮。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）。腳手架采用雙排腳手架，搭設高度為33.2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。腳手架搭設完成后及時在四個方向對稱拉攬風繩固定，攬風繩與地面成45度角，上部固定在30米高處，下部與打設在地面的地錨固定。奔善灣大橋右1#墩外圍操作腳手架平面布置如下： 采用的鋼管類型為483.5，施工均布荷載為2kN/m2，按腳手板共鋪設4層，同時施工2層考慮。一、 小橫桿的計算: 小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算。1. 荷載值計算 小橫桿的自重標準值 P1=0.0381.05=0.0399kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.31.051.2=0.378kN 活荷載標準值 q=21.051.2=2.52kN 荷載的計算值 Q=1.2（0.0399+0.378）+1.42.52=4.029kN 則小橫桿上的均步荷載q=4.029/1.05=3.837 kN/m 2.強度計算 均布荷載最大彎矩計算公式如下:Mqmax=ql2/8 =M/W M=3.8371.052/8=0.529kN.m =0.529106/5080=104.134N/mm2f=205N/mm2,滿足要求!3.撓度計算 均布荷載最大撓度計算公式如下: Vqmax=5.03.83710504/(3842.06105121900)=2.418mm最大撓度小于l/150=1050/150=7mm或10mm,滿足要求!二、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 小橫桿的自重標準值 P1=0.0381.05/2=0.020kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.31.051.2/2=0.189kN 活荷載標準值 Q=21.051.2/2=1.26kN 荷載的組合值 R=1.2（0.020+0.189）+1.41.26=2.015kN Rc=8.0kN 單扣件抗滑承載力滿足要求!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。1.恒荷載恒靜荷載標準值包括以下內容：（以下數(shù)據(jù)均取自簡明施工計算手冊（第二版）表7-5,6，中國建筑工業(yè)出版社1999年7月第二版）(1)每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m)；取0.351 kN/m NG1 = 0.3510.533.2/1.2=4.358kN(2)腳手板的自重標準值(kN/m2)；本工程采用木腳手板，標準值為0.30 kN/m2 NG2 = 0.301.051.24/2=0.756kN (3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用腳手管欄桿、木腳手板擋腳板，標準值為0.0736 kN/m NG3 = 0.07361.24/2=0.177kN(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)，取0.049 kN/m NG4 = 0.0491.222.0=1.294kN經計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.358+0.756+0.177+1.294=6.585kN。2.活荷載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。 活荷載標準值 NQ =221.21.05/2=2.52kN3.風荷載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(shù)，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(shù)：Us = 1.2 經計算得到，風荷載標準值Wk = 0.70.351.251.2= 0.368kN/m2?？紤]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:1.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； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比=l0/i =1.1551.533.2/1.58=36.404,查表7-8得=0.936； 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； 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=1.5； 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)；f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm2；N = 1.2NG + 1.4NQ=1.25.445+1.42.52=10.062kN經計算得到 = N/A=10.062103/ 0.9364.89100=21.984N/mm2 f=205 N/mm2,滿足要求!2.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； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結果查表得到0.936； 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=1.1551.533.2.=57.519m； 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 = 1.5 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； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經計算N=1.2NG + 0.851.4NQ=1.25.445+0.851.42.52=9.533kNMW = 0.851.4Wklah2/10=0.851.40.3681031.21.22/38.115=19.854N.m得到 =N/A+Mw/W =9.533103/0.9364.89102+19.854103/5.08103=24.736 N/mm2 f=205 N/mm2,滿足要求!六、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； N 上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 (kN)； A 基礎底面面積 (m2)；A = 0.25 fg 地基承載力設計值 (N/mm2)，腳手架直接搭設在承臺上，搭設前在立管底部墊30cm5cm400cm腳手板；fg