滿堂腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算方法(最新)講述

1、滿堂腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算方法 鋼管腳手架的計(jì)算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2011）、 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（GB50018-2002）、 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007-2002)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006年版)(GB 50009-2001)等編制。 一、參數(shù)信息: 1.腳手架參數(shù) 計(jì)算的腳手架為滿堂腳手架， 橫桿與立桿采用雙扣件方式連接，搭設(shè)高度為4米，立桿采用單立管。 搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距l(xiāng)a= 1.20米，立桿的橫距l(xiāng)b= 1.20米，立桿的步距h= 1.50米。 采用的鋼管類型為48×3.5。

2、 橫向桿在上，搭接在縱向桿上的橫向桿根數(shù)為每跨2根 2.荷載參數(shù) 砼板厚按均布250mm計(jì)算 2400X0.25X1=6.0KN/mm2 施工均布荷載為6.0kN/m2，腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值0.30kN/m2， 腳手架用途:支撐混凝土自重及上部荷載。 滿堂腳手架平面示意圖 二、橫向桿的計(jì)算: 橫向桿鋼管截面力學(xué)參數(shù)為 截面抵抗矩 W = 5.08cm3； 截面慣性矩 I = 12.19cm4； 橫向桿按三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，橫向桿在縱向桿的上面。 按照橫向桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算橫向長(zhǎng)桿的最大彎矩和變形。 考慮活荷載在橫向桿上的最不利布置(驗(yàn)算彎曲正應(yīng)力和撓度)。 1.作用橫

3、向水平桿線荷載 (1)作用橫向桿線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk=(3.00+0.30)×1.20/3=1.32kN/m (2)作用橫向桿線荷載設(shè)計(jì)值 q=(1.4×3.00+1.2×0.30)×1.20/3=1.82kN/m 橫向桿計(jì)算荷載簡(jiǎn)圖 2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算 最大彎矩為 Mmax= 0.117qlb2= 0.117×1.82×1.202=0.307kN.m = Mmax/W = 0.307×106/5080.00=60.49N/mm2 橫向桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計(jì)算 最大撓度為 V=0.990qk

4、lb4/100EI = 0.990×1.32×12004/(100×2.06×105×121900.0) = 1.079mm 橫向桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm,滿足要求! 三、縱向桿的計(jì)算: 縱向桿鋼管截面力學(xué)參數(shù)為 截面抵抗矩 W = 5.08cm3； 截面慣性矩 I = 12.19cm4； 縱向桿按三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，橫向桿在縱向桿的上面。 用橫向桿支座的最大反力計(jì)算值，考慮活荷載在縱向桿的不利布置，計(jì)算縱向桿的最大彎矩和變形。 1. 由橫向桿傳給縱向桿的集中力 (1)由橫向桿傳給縱向桿的集中力設(shè)計(jì)值 F = 1

5、.200qlb= 1.200×1.82×1.20=2.627kN (2)由橫向桿傳給縱向桿的集中力標(biāo)準(zhǔn)值 Fk = 1.200qklb = 1.200×1.32×1.20=1.901kN 縱向桿計(jì)算荷載簡(jiǎn)圖 2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算 最大彎矩考慮荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩 Mmax= 0.267Fla= 0.267×2.63×1.20=0.842kN.m = Mmax/W = 0.842×106/5080.00=165.66N/mm2 縱向桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計(jì)算 最大撓度為 V=1.883F

6、kla3/100EI = 1.883×1.90×1000×12003/(100×2.06×105×121900.0) = 2.463mm 縱向桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm,滿足要求! 四、扣件抗滑力的計(jì)算: 按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)講座劉群主編， P96頁(yè)，雙扣件承載力設(shè)計(jì)值取16.00kN， 按照扣件抗滑承載力系數(shù)1.00 該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)雙扣件承載力取值為16.00kN 。 縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)

7、值,取16.00kN 。 R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值； 依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架構(gòu)造與計(jì)算劉群主編P109: 縱向或橫向水平桿通過扣件傳給立桿的豎向設(shè)計(jì)值: R=3.267F=3.267×2.63=8.6kN 雙扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算R <= 16.00滿足要求! 五、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： (1)腳手架自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)gk:查規(guī)范本例為0.1724 NG1=H×gk=18.00×0.1724=3.103kN (2

8、)腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):本例采用沖壓鋼腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.30 NG2 = 0.300×2×1.200×1.200=0.864kN 經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 構(gòu)配件自重：NG2K=NG2 = 0.864kN。 鋼管結(jié)構(gòu)自重與構(gòu)配件自重：NG = NG1+ NG2k = 3.967kN。 (3)施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):3.000 NQ = 3.000×1×1.200×1.200=4.32kN (4)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 其中 W0 基本風(fēng)

9、壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的規(guī)定采用：W0 = 0.300 Uz 風(fēng)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： 腳手架底部 Uz = 0.740, Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 0.8000 經(jīng)計(jì)算得到，腳手架底部風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.740×0.8000×0.300 = 0.178kN/m2。 考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ = 10.204kN 不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.808kN 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的

10、立桿段彎矩 MW MW = 0.9×1.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。 經(jīng)計(jì)算得, 底部立桿段彎矩 Mw=0.9×1.4×0.178×1.20×1.502/10 = 0.060kN.m 六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=10.808kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； 由于架體與建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛性連接，故可按雙排腳手架的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算（規(guī)范5.3.6）； 考慮滿堂腳手架整體

11、穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，按表5.2.8；= 1.750 h 立桿步距，h=1.50； 計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比, 由k=1時(shí), =kh/i=166； <= = 250, 滿足要求! k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，由于架體與建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛性連接，故k=1.155； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kh 確定，l0=3.03m； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù), 由k=1.155時(shí), =kh/i=192的結(jié)果查表得到0.195； 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； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm2； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值

12、 (N/mm2)； 經(jīng)計(jì)算得到 = 10808.000/(0.195×489.000)=113.34N/mm2 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求! 2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=10.204kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； 由于架體與建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛性連接，故可按雙排腳手架的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算（規(guī)范5.3.6）； 考慮滿堂腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，按表5.2.8；= 1.750 h 立桿步距，h=1.50； 計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比, 由k=1時(shí), =kh/i=166； <= = 250, 滿足要求

13、! k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，由于架體與建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛性連接，故k=1.155； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kh 確定，l0=3.03m； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù), 由k=1.155時(shí), =kh/i=192的結(jié)果查表得到0.195； 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； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm2； MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW = 0.060kN.m； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)； 經(jīng)計(jì)算得到 = 10204.000/(0.195×489.000)+(

14、60000.000/5080.000)=118.82N/mm2 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求! 七、立桿的地基承載力計(jì)算: 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求 (1)立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力計(jì)算p = N/A 其中 N 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值 (kN)；N = 10.81 A 基礎(chǔ)底面面積 (m2)；A = 0.25 p=10.81/0.25=43.23kN/m2 (2)地基承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算fg = Kc ×fgk 其中 Kc 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc = 0.40 fgk 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；fgk = 240.00 fg=0.40

15、15;240.00=96.00kN/m2 地基承載力的計(jì)算p<fg滿足要求! 八、滿堂腳手架配件數(shù)量匡算: 扣件式鋼管腳手架的桿件配備數(shù)量需要一定的富余量，以適應(yīng)構(gòu)架時(shí)變化需要，因此按匡算方式來計(jì)算； 根據(jù)腳手架立桿數(shù)量按以下公式進(jìn)行計(jì)算： 九、腳手架的搭設(shè)要求: 1、滿堂腳手架搭設(shè)在建筑物樓面上時(shí)，腳手架自重及施工荷載應(yīng)在樓面設(shè)計(jì)荷載許可范圍內(nèi)， 否則須經(jīng)驗(yàn)算后制定加固方案; 2、立桿搭設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定： （1)立桿的垂直偏差不大于全長(zhǎng)的1/200. (2)立桿接長(zhǎng)除頂層頂步外，其余各層各步接頭必須采用對(duì)接扣件連接； (3)立桿上的對(duì)接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置； 3、水平桿搭設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定,如

16、圖所示： (1)縱向水平桿應(yīng)設(shè)置在立桿內(nèi)側(cè)，其長(zhǎng)度不宜小于跨； (2)縱向水平桿接長(zhǎng)宜采用對(duì)接扣件連接，也可采用搭接； (3)橫向水平桿應(yīng)放置在縱向水平桿上部； (4)主節(jié)點(diǎn)處必須設(shè)置橫向水平桿； (5)桿件接頭應(yīng)交錯(cuò)布置，兩根相鄰桿件接頭不應(yīng)設(shè)置在同步或同跨內(nèi)，接頭位置錯(cuò)開距離不應(yīng)小于500mm， 各接頭中心至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于縱距的1/3； (6)搭接接頭的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1，應(yīng)采用不少于3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定; 4、掃地桿設(shè)置應(yīng)符合下列要求： (1)縱向掃地桿必須連續(xù)設(shè)置，鋼管中心距地面不得大于200mm； (2)腳手架底部主節(jié)點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置橫向掃地桿，其位置應(yīng)在縱向掃地桿下方； 5、扣件安裝應(yīng)符合下列規(guī)定： (1)螺栓擰緊力矩應(yīng)控制在4065N.m之間； (2)主節(jié)點(diǎn)處固定橫向水平桿、縱向水平桿、橫向斜撐等用的直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣