落地式鋼管腳手架計算

1、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(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）。 計算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為11.6米，立桿采用單立管。 搭設(shè)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48×3.5，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(shè)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

2、的自重標準值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標準值 P2=0.15×1.05/3=0.053kN/m 活荷載標準值 Q=2×1.05/3=0.7kN/m 靜荷載的計算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.053=0.109N/m 活荷載的計算值 q2=1.4×0.7=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=(0.08×0.109+0.10

3、15;0.98)×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=-(0.10×0.109+0.117×0.98)×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： =0.181×106/5080=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=

4、(0.677×0.091+0.990×0.7)×12004/(100×2.06×105×121900)=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=0.038×1.2=0.046kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.15×1.05×1.2/3=0.063kN 活荷載標準值 Q=2

5、×1.05×1.2/3=0.84kN 荷載的計算值 P=1.2×0.046+1.2×0.063+1.4×0.84=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=(1.2×0.038)×1.052/8+1.307×1.05/3=0.464kN.m =0.464×106/5080=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

6、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=5.0×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=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=949×1050×(3×10502 -4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=1.553

7、mm 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): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)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(shè)計值； 1.荷載值計算 橫桿的自重標準值 P1=0.038×1.05=0.04kN 腳手板的荷載標準值 P2=0.15×1.05×1.2/2=0.095kN 活荷載標準值 Q=2×1.05×1.2/2=1.26kN 荷載的計算值 R=1.2&#

8、215;0.04+1.2×0.095+1.4×1.26=1.926kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)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(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值(kN/m)；本例為0.149 NG1 = 0.149×18.6=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

9、.15 NG2 = 0.15×4×1.2×(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 = 0.15×1.2×4/2=0.36kN (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.2×18.6=0.112kN 經(jīng)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(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)

10、計算得到，活荷載標準值 NQ =2×2×1.2×1.05/2=2.52kN 風荷載標準值應(yīng)按照以下公式計算 其中 W0 基本風壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jīng)計算得到，風荷載標準值Wk = 0.7×0.35×1.25×1.2= 0.368kN/m2。 考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 0.8

11、5×1.4NQ 不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 風荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 0.85×1.4Wklah2/10 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(shè)計值，N=8kN； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.391； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=2

12、.08m； 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)；經(jīng)計算得到 = 41.84 f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)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(shè)計值，N=7.47kN； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.391； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； l0

13、計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=2.08m； 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(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，MW = 0.076kN.m； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到 = 54.03 f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f = 205.00N/mm2； 考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求! 六、最大搭設(shè)高度的計算: 不考慮風荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手

14、架可搭設(shè)高度按照下式計算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 0.958kN； NQk 活荷載標準值，NQ = 2.52kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值，gk = 0.149kN/m； 經(jīng)計算得到，不考慮風荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 Hs = 193.055米。 腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米： 經(jīng)計算得到，考慮風荷載時，腳手架搭設(shè)高度限值 H = 50米。 考慮風荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 0.958kN； N

15、Qk 活荷載標準值，NQ = 2.52kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值，gk = 0.149kN/m； Mwk 計算立桿段由風荷載標準值產(chǎn)生的彎矩，Mwk = 0.064kN.m； 經(jīng)計算得到，考慮風荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 Hs = 195.854米。 腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米： 經(jīng)計算得到，考慮風荷載時，腳手架搭設(shè)高度限值 H = 50米。 七、連墻件的計算: 連墻件的軸向力計算值應(yīng)按照下式計算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw 風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，應(yīng)按照下式計算： Nlw = 1.4 × w

16、k × Aw wk 風荷載基本風壓值，wk = 0.368kN/m2； Aw 每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風面積，Aw =2.4×2.4= 5.76m2； No 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No = 5 經(jīng)計算得到 Nlw = 2.968kN，連墻件軸向力計算值 Nl = 7.968kN 連墻件軸向力設(shè)計值 Nf = Af 其中 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l/i=30/1.58的結(jié)果查表得到=0.952； A = 4.89cm2；f = 205.00N/mm2。 經(jīng)過計算得到 Nf = 95.43kN Nf>Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足要求! 連墻件采用扣件與墻體連接。 經(jīng)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