裙樓外墻雙排腳手架計(jì)算書

1、裙樓外墻雙排腳手架計(jì)算書扣件式鋼管落地腳手架的計(jì)算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)、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(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)等編制。一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 22.5 米，立桿采用單立管；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.5米，立桿的橫距為1米，大小橫桿的步距為1.8 米；內(nèi)排架距離墻長度為0.35米；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2 根；采用的鋼管類型為 483.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù)為 1.

2、00；連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3.6 米，水平間距4.5 米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2.活荷載參數(shù)施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:3.000 kN/m2；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2 層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處上海市，基本風(fēng)壓為0.55 kN/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z 為1.00，風(fēng)荷載體型系數(shù)s 為1.13；腳手架計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.1248；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.150；安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005；腳手板類別:竹笆片腳手板；

3、欄桿擋板類別:欄桿、竹笆片腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.038；腳手板鋪設(shè)總層數(shù):4；5.地基參數(shù)地基土類型:素填土；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa):160.00；立桿基礎(chǔ)底面面積(m2):0.25；地基承載力調(diào)整系數(shù):0.50。 二、大橫桿的計(jì)算:按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)第條規(guī)定，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038 kN/m ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.31/(2+1)=0.1

4、 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=31/(2+1)=1 kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值: q1=1.20.038+1.20.1=0.166 kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值: q2=1.41=1.4 kN/m； 圖1 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 圖2 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2.強(qiáng)度驗(yàn)算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合?？缰凶畲髲澗嘤?jì)算公式如下: 跨中最大彎距為M1max=0.080.1661.52+0.101.41.52 =0.345 kN.m；支座最大彎距計(jì)算公式如下: 支座最大彎距為 M2max= -0.100.1661.52-0.1171.41.52 =

5、-0.406 kN.m；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：=Max(0.345106,0.406106)/5080=79.921 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為 = 79.921 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)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(jì)算公式如下： 其中： 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q1= P1+P2=0.038+0.1=0.138 kN/m； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q2= Q =1 kN/m；最大撓度計(jì)算值為：V= 0.6770.13815004/(1002.06105121900)+0.990115004/(1

6、002.06105121900) = 2.185 mm；大橫桿的最大撓度 2.185 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500/150 mm與10 mm，滿足要求！三、小橫桿的計(jì)算:根據(jù)JGJ130-2001第條規(guī)定，小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1= 0.0381.5 = 0.058 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.311.5/(2+1)=0.150 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=311.5/(2+1) =1.500 kN；集中荷載的設(shè)

7、計(jì)值: P=1.2(0.058+0.15)+1.4 1.5 = 2.349 kN； 小橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: Mqmax = 1.20.03812/8 = 0.006 kN.m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: Mpmax = 2.3491/3 = 0.783 kN.m ；最大彎矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.789 kN.m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = M / W = 0.789106/5080=155.276 N/mm2 ；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =155.276 N/mm2 小于

8、 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計(jì)算公式如下: Vqmax=50.03810004/(3842.06105121900) = 0.02 mm ；大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.15+1.5 = 1.708 kN；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計(jì)算公式如下: Vpmax = 1707.61000(310002-410002/9 ) /(722.06105 121900) = 2.414 mm；最大撓度和 V =

9、 Vqmax + Vpmax = 0.02+2.414 = 2.434 mm；小橫桿的最大撓度為 2.434 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1000/150=6.667與10 mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算:按規(guī)范表,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)1.00，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN?？v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): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.0381.52/2=0.0

10、58 kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.0381/2=0.019 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3 = 0.311.5/2=0.225 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 311.5 /2 = 2.25 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1.2(0.058+0.019+0.225)+1.42.25=3.512 kN；R 8.00 kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! 五、腳手架立桿荷載計(jì)算: 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)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN)，為0.1248 NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.038/1.8022.

11、50 = 3.528；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3 NG2= 0.341.5(1+0.3)/2 = 1.17 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG3 = 0.1541.5/2 = 0.45 kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.522.5 = 0.169 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.317 kN；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計(jì)

12、算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ= 311.52/2 = 4.5 kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算 其中 Wo - 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Wo = 0.55 kN/m2； 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： Uz= 1 ； Us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為1.13；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.7 0.5511.13 = 0.435 kN/m2；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.25.317+ 1.44.5= 12.68

13、 kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.25.317+ 0.851.44.5= 11.735 kN；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.4351.5 1.82/10 = 0.252 kN.m；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 12.68 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ：k = 1.155 ；當(dāng)驗(yàn)算桿件長細(xì)比時(shí)，取塊1.0；計(jì)算長度系數(shù)參照扣件

14、式規(guī)范表得 ： = 1.5 ；計(jì)算長度 ,由公式 lo = kh 確定 ：l0 = 3.118 m；長細(xì)比 Lo/i = 197 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的計(jì)算結(jié)果查表得到 ：= 0.186 ；立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 N/mm2； = 12680/(0.186489)=139.412 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 139.412 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 立桿的軸心壓力

15、設(shè)計(jì)值 ：N = 11.735 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： k = 1.155 ；計(jì)算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： = 1.5 ；計(jì)算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.118 m；長細(xì)比: L0/i = 197 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.186立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 N/mm2； = 11735.1/(0.186489)+251606.817/5

16、080 = 178.551 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 178.551 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿足要求！七、最大搭設(shè)高度的計(jì)算: 按規(guī)范條不考慮風(fēng)荷載時(shí),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(jì)算： 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 NG2K(kN)計(jì)算公式為：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.789 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：NQ = 4.5 kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 ：Gk = 0.125 kN/m；Hs =0.1864.8910-4205103-(1.21.789+1.44.5)/(1.20.125)=

17、68.103 m；按規(guī)范條腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米： H = 68.103 /(1+0.00168.103)=63.76 m；H= 63.76 和 50 比較取較小值。經(jīng)計(jì)算得到，腳手架搭設(shè)高度限值 H =50 m。腳手架單立桿搭設(shè)高度為22.5m，小于H，滿足要求！按規(guī)范條考慮風(fēng)荷載時(shí),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(jì)算： 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 NG2K(kN)計(jì)算公式為：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.789 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：NQ = 4.5 kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 ：Gk = 0

18、.125 kN/m；計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.252 /(1.4 0.85) = 0.211 kN.m；Hs =( 0.1864.8910-4205103-(1.21.789+0.851.4(4.5+0.1864.891000.211/5.08)/(1.20.125)=44.332 m；按規(guī)范條腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米： H = 44.332 /(1+0.00144.332)=42.45 m；H= 42.45 和 50 比較取較小值。經(jīng)計(jì)算得到，腳手架搭設(shè)高度限值 H =42.45 m。腳手架單立桿搭設(shè)高度為22.5m，小于H，滿足要求！八、連墻件的計(jì)算: 連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl = Nlw + N0風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.435 kN/m2；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw = 16.2 m2；按規(guī)范條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生