組合扣件式(落地+拉吊卸荷)鋼管腳手架設(shè)計計算書

1、.組合扣件式(落地+拉吊卸荷)鋼管腳手架設(shè)計計算書1.計算參數(shù)設(shè)定（1）腳手架基本參數(shù)建筑物最大標(biāo)高+49.25m，腳手架起搭標(biāo)高為-0.45m,腳手架最大標(biāo)高+50.30m，采用單管落地+拉吊卸荷的搭設(shè)形式，設(shè)2個拉吊段分別是+20.80+35.00m,+35.00+50.30m。拉吊卸荷采用14mm鋼絲繩1.30m,吊環(huán)20mm。腳手架采用48×3.0鋼管，內(nèi)立桿離墻1.00m；立桿步距h=2.00m，立桿縱距La=1.30m，立桿橫距0.80m；橫向水平桿在上，縱向水平桿上設(shè)有3根橫向水平桿；連墻件按每層兩跨布置，腳手架滿鋪竹笆板。腳手架不完全卸荷采用：立桿向下傳遞20%荷載。

2、（2）鋼管截面特征 鋼管48×3.0mm，截面積A=424mm2，慣性矩I=107800mm4，截面模量W=4490mm3，回轉(zhuǎn)半徑i=15.9mm，每米長質(zhì)量0.0326kN/m，Q235鋼抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值f=205N/mm2，彈性模量E=206000N/mm2。（3）荷載標(biāo)準(zhǔn)值1）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.0962kN/m采用竹笆板,自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.10kN/m2欄桿與擋板采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板,自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.16kN/m，腳手架上吊掛的安全設(shè)施（安全網(wǎng)）自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.010kN/m22）施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值裝修腳手架為2.00kN/m2

3、,結(jié)構(gòu)腳手架為3.00kN/m2 3）風(fēng)荷載風(fēng)壓高度變化系數(shù)z=0.65；地面粗糙度按C類擋風(fēng)系數(shù)=0.80 ,背靠建筑物按敞開、框架和開洞墻計算，則腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)s=1.3=1.3×0.80=1.04,工程位于廣東省廣州市,基本風(fēng)壓0=0.35kN/m22.橫向水平桿驗算橫向桿按照簡支梁進(jìn)行強度和撓度計算1)均布荷載值計算橫向桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 q1=0.0326kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2=0.10×0.33=0.03kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.00×0.33=0.99kN/m荷載的計算值 q=1.2×(0.0326+0.03)+1.4

4、15;0.99=1.46kN/m2)抗彎強度計算Mmax=qL2/8=1.46×0.802/8=0.12kN·m=120000N·mm=Mmax/W=120000/4490=26.73N/mm2橫向桿的抗彎強度=26.73N/mm2f=205N/mm2,滿足要求。3)撓度計算q=0.0326+0.03+0.99=1.05kN/mmax=5qL2/384EI=5.0×1.05×8004/(384EI)=0.25mm橫向桿的max=0.25mm=L/150=5mm與10mm,滿足要求。3.縱向水平桿驗算縱向桿按照四跨連續(xù)梁進(jìn)行強度和撓度計算1)荷載

5、值計算橫向桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P11=0.0326×0.80=0.03kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P12=0.10×0.80×0.33=0.03kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=2×0.80×0.33=0.53kN荷載的計算值 p1=1.2×(0.03+0.03)=0.07kN p2=1.4×0.53=0.74kN2)抗彎強度計算彎矩系數(shù)：KM1=-0.107M1=-0.107qL2=-0.107×1.2×0.0326×1.302=-0.01kN·m彎矩系數(shù)：KM2=-0.402M2=KM2p1L=-0.

6、402×0.07×1.30=-0.04kN·m彎矩系數(shù)：KM3=-0.452M3=KM3p2L=-0.452×0.74×1.30=-0.43kN·mMmax=M1+M2+M3=0.01+0.04+0.43=0.48kN·m=480000N·mm= Mmax/W=480000/4490=106.90N/mm2縱向水平桿的抗彎強度=106.90N/mm2f=205N/mm2,滿足要求。3)撓度計算撓度系數(shù)：K1=0.6321=0.632qL4/(100EI)=0.632×0.0326×13004/(

7、100EI)=0.03mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值p1=0.03+0.03=0.06kN,p2=0.53kN撓度系數(shù)：K2=2.4372=K2p1L3/(100EI)=2.437×60×13003/(100EI)=0.14mm撓度系數(shù)：K3=3.6923=K3p2L3/(100EI)=3.692×530×13003/(100EI)=1.94mmmax=1+2+3=0.03+0.14+1.94=2.11mm縱向水平桿的max=2.11mm=L/150=8.67mm與10mm,滿足要求。4）最大支座反力支座反力系數(shù)：KR1=1.143R1=KR1qL=1.143

8、15;1.2×0.0326×1.30=0.06kN支座反力系數(shù)：KR2=3.534R2=KR2P1=3.534×0.06=0.21kN支座反力系數(shù)：KR3=3.837R3=KR3P2=3.837×0.53=2.03kNRmax=R1+R2+R3=0.06+0.21+2.03=2.30kN4. 縱向水平桿與立桿連接扣件抗滑移驗算縱向水平桿與立桿連接扣件R=2.30kNRc=8.0kN(Rc為扣件抗滑承載力設(shè)計值),滿足要求。5.立桿容許長細(xì)比驗算計算長度附加系數(shù)k=1.0；考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計算長度系數(shù)=1.50立桿步距h=2.00m；立桿計算長

9、度Lo=kh=1.0×1.50×2.00=3.00m=3000mm長細(xì)比=Lo/i=3000/15.9=188.68 立桿長細(xì)比=188.68210,滿足要求。軸心受壓穩(wěn)定性系數(shù)Lo=kh=1.155×1.50×2.00=3.47m=3465mm=Lo/i=3465/15.9=218，查得=0.153。6.落地段立桿計算凈高度21.25m, 落地段計算高度為21.25m, 腳手板鋪10層。(1）荷載計算1)腳手架結(jié)構(gòu)自重：NGlk=gkH=0.0962×21.25=2.04kN2)構(gòu)配件自重： NG2k=0.52+2.08+0.28=2.88k

10、N其中：腳手板重量：10×1.30×0.40×0.10=0.52kN欄桿、擋腳板重量：10×1.30×0.16=2.08kN安全網(wǎng)重量：21.25×1.30×0.010=0.28kN3)活荷包括：a.施工荷載按2層作業(yè)計算（其中1層為結(jié)構(gòu)施工，1層裝修施工）得：NQk=1.30×0.80/2×(3.00+2.00)=2.60kNb.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k=0.65×1.04×0.35=0.24kN/m2由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW=0.9×1.4Mwk=0.9&

11、#215;1.4kLah2/10=0.9×1.4×0.24×1.30×2.00×2.00/10=0.16kN·m=160000N.mm(2）立桿穩(wěn)定性驗算 序號 各標(biāo)高段 立桿作用力(不組合風(fēng)荷載)上層立桿傳遞力驗算作用力1+35.00+50.30m7.8307.832+20.80+35.00m7.687.83×0.20=1.577.68+1.57=9.253落地段-0.45+20.809.549.25×0.20=1.859.54+1.85=11.39序號 各標(biāo)高段 立桿作用力（組合風(fēng)荷載）上層立桿傳遞力驗算作用力

12、1+35.00+50.30m7.4607.462+20.80+35.00m7.327.46×0.20=1.497.32+1.49=8.813落地段-0.45+20.809.188.81×0.20=1.769.18+1.76=10.941)不組合風(fēng)荷載時N=1.2(NGlk+ NG2k）1.4NQk=1.2×(2.04+2.88)+1.4×2.60=9.54kN上層立桿傳遞作用力:N2=9.25×0.20=1.85,N=N1+N2=9.54+1.85=11.39kNN/（A）=11.39×1000/(0.153×424)=17

13、5.58N/mm2 2)組合風(fēng)荷載時N1=1.2（NGlk+ NG2k）0.9×1.4NQk=1.2×(2.04+2.88)+0.9×1.4×2.60=9.18kN 上層立桿傳遞作用力:N2=8.81×0.20=1.76,N=N1+N2=9.18+1.76=10.94kNN/（A）MW/W=10.94×1000/(0.153×424)160000/4490=204.27N/mm2 立桿穩(wěn)定性為204.27N/mm2f=205N/mm2,滿足要求。7.立桿地基承載力計算立桿基礎(chǔ)底面面積A=0.64mm2地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為fgk

14、=85kN/m2地基承載力fg=85×0.40=34.00kN/m2上部荷載為F=10.94kN立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力Pk=F/A=10.94/0.64=17.09kN/m2 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力Pk=17.09kN/m2fg=34.00kN/m2,滿足要求。 8.拉吊卸荷段立桿8.1+35.00+50.30m,拉吊段凈高度為15.30m,拉吊段計算高度為15.30m,拉吊段底標(biāo)高為+35.00m,腳手板鋪7層。（1）荷載計算1)腳手架結(jié)構(gòu)自重：NG1k=gkH=0.0962×15.30=1.47kN2)構(gòu)配件自重：NG2k=0.36+1.46+0.20=2.02kN其中

15、：腳手板重量：7×1.30×0.40×0.10=0.36kN 欄桿、擋腳板重量：7×1.30×0.16=1.46kN 安全網(wǎng)重量：15.30×1.30×0.010=0.20kN3)活荷載包括：a.施工荷載：NQk=1.30×0.80/2×(3.00+2.00)=2.60kNb.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算拉吊段底離地高度+35.00m,z=1.00;水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k=1.00×1.04×0.35=0.36kN/m2由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩:MW=0.9×1.4Mwk=0.9

16、15;1.4kLah2/10=0.9×1.4×0.36×1.30×2.00×2.00/10=0.24kN·m=240000N·mm（2）立桿穩(wěn)定性驗算1)不組合風(fēng)荷載時N1=1.2(NGlk+NG2k）1.4NQk=1.2×(1.47+2.02)+1.4×2.60=7.83kNN/（A）=7.83×1000/(0.153×424)=120.70N/mm22)組合風(fēng)荷載時N1=1.2（NGlk+NG2k）0.9×1.4NQk=1.2×(1.47+2.02)+0.9&#

17、215;1.4×2.60=7.46kNN/（A）MW/W=7.46×1000/(0.153×424)240000/4490=168.45N/mm2立桿穩(wěn)定性為168.45N/mm2f=205N/mm2,滿足要求。8.2+20.80+35.00m,拉吊段凈高度為14.20m,拉吊段計算高度為14.20m,拉吊段底標(biāo)高為+20.80m,腳手板鋪7層。（1）荷載計算1)腳手架結(jié)構(gòu)自重：NG1k=gkH=0.0962×14.20=1.37kN2)構(gòu)配件自重：NG2k=0.36+1.46+0.18=2.00kN其中：腳手板重量：7×1.30×0

18、.40×0.10=0.36kN 欄桿、擋腳板重量：7×1.30×0.16=1.46kN 安全網(wǎng)重量：14.20×1.30×0.010=0.18kN3)活荷載包括：a.施工荷載：NQk=1.30×0.80/2×(3.00+2.00)=2.60kNb.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算拉吊段底離地高度+20.80m,z=0.88;水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k=0.88×1.04×0.35=0.32kN/m2由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩:MW=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4kLah2/10=0.9×1

19、.4×0.32×1.30×2.00×2.00/10=0.21kN·m=210000N·mm（2）立桿穩(wěn)定性驗算1)不組合風(fēng)荷載時N1=1.2(NGlk+NG2k）1.4NQk=1.2×(1.37+2.00)+1.4×2.60=7.68kN上層立桿傳遞作用力:N2=7.83×0.20=1.57,N=N1+N2=7.68+1.57=9.25kNN/（A）=9.25×1000/(0.153×424)=142.59N/mm22)組合風(fēng)荷載時N1=1.2（NGlk+NG2k）0.9×1

20、.4NQk=1.2×(1.37+2.00)+0.9×1.4×2.60=7.32kN上層立桿傳遞作用力:N2=7.46×0.20=1.49,N=N1+N2=7.32+1.49=8.81kNN/（A）MW/W=8.81×1000/(0.153×424)210000/4490=182.58N/mm2立桿穩(wěn)定性為182.58N/mm2f=205N/mm2,滿足要求。9.鋼絲繩和吊環(huán)驗算通過比較，以+20.80+35.00m拉吊段的鋼絲繩受力最大，故以此進(jìn)行鋼絲繩和吊環(huán)驗算。（1）鋼絲繩驗算h=3.55m,La=0.80m,離墻距離=1.00m

21、,N=9.25kN鋼絲繩采用=14mm,=0.85,K=6,K,=0.356,Ro=1570kN/mm2破斷拉力總和F破=K,D2Ro=0.356×142×1570=109.55kN鋼絲繩允許拉力P=F破/K=109.55×0.85/6.00=15.52kNToa=9.25×(1.802+3.552)0.5/3.55=10.37kN,Tob=9.25×(1.002+3.552)0.5/3.55=9.61kN。鋼絲繩承受拉力Toa=10.37kN<P=15.52kN,Tob=9.61kN<P=15.52kN，鋼絲繩強度滿足要求。（2）吊環(huán)驗算吊環(huán)采用20mm光面圓鋼，As=3.14×(20/2)2=314mm2，f=65N/mm2fAs=2×65×314=40820N=40.82kN每個吊環(huán)承受的拉力為：N拉=Toa+Tob=10.37+9.61=19.98kN吊環(huán)允許拉力40.82kNN拉=19.98kN，滿足要求。10.連墻件計算連墻件采用48×3.0鋼管,截面積為424mm2；f=205N/mm2按每個結(jié)構(gòu)層花排設(shè)置,連墻件按每層兩跨布置,腳手架最高50.30m連墻件軸向力