外腳手架搭設(shè)在地下室頂板計(jì)算書

1、慈溪宗漢3#地塊C組團(tuán)地下室頂板上外腳手架施工計(jì)算書華豐建設(shè)股份有限公司2008年3月30日外腳手架搭設(shè)在地下室頂板計(jì)算書本工程地下室上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)，部分腳手架需搭設(shè)在地下室頂板上。本方案在原有搭設(shè)方案上，對(duì)地下室頂板上搭設(shè)腳手架進(jìn)行驗(yàn)算。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20 米，采用單管立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.3米，立桿的橫距為1

2、.05米，大小橫桿的步距為1.8 米；內(nèi)排架距離墻長度為0.30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 48×3.2； 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 0.80；連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3.6 米，水平間距3.9 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:2.000 kN/m2；腳手架用途:裝修腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2 層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處浙江省慈溪市，基本風(fēng)壓為0.45 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0.65；腳手架計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用4.靜荷載

3、參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2:0.1337；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；腳手板鋪設(shè)層數(shù):7；腳手板類別:竹笆片腳手板；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；5. 地下室頂板參數(shù)地下室頂板類型:鋼筋混凝土；地下室頂板承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa:200.00；立桿地下室頂板面積(m2:0.25；地下室頂板承載力調(diào)整系數(shù):1.00。二、大橫桿的計(jì)算: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=

4、0.3×1.05/(2+1=0.105 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=2×1.05/(2+1=0.7 kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值: q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172 kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值: q2=1.4×0.7=0.98 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=0.08×0.172×1.32+0.10×0.98

5、5;1.32 =0.362 kN.m；支座最大彎距計(jì)算公式如下:支座最大彎距為 M2max= -0.10×0.172×1.82-0.117×0.98×1.82 =-0.427 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(0.362×106,0.427×106/5080=84.055 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為 = 84.055 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= P

6、1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q2= Q =0.7 kN/m；最大撓度計(jì)算值為：V= 0.677×0.143×13004/(100×2.06×105×121900+0.990×0.7×13004/(100×2.06×105×121900 = 3.303 mm；大橫桿的最大撓度 3.303 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1800/150 mm與10 mm，滿足要求！三、小橫桿的計(jì)算:1.荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1= 0.038×1.3

7、 = 0.069 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3×1.05×1.3/(2+1=0.189 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=2×1.05×1.3/(2+1 =1.260 kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值: P=1.2×(0.069+0.189+1.4 ×1.26 = 2.074 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 = 1.2×0.038×1.052/8 = 0.006 kN.m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mpm

8、ax = 2.074×1.05/3 = 0.726 kN.m ；最大彎矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.732 kN.m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = M / W = 0.732×106/5080=144.126 N/mm2 ；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =144.126 N/mm2 小于 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=5×0.038×10504/(384×2.06×105

9、×121900 = 0.024 mm ；大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.069+0.189+1.26 = 1.518 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 = 1518.12×1050×(3×10502-4×10502/9 /(72×2.06×105×121900 = 2.484 mm；最大撓度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.484 = 2.508 mm；小橫桿的最大撓度為 2.508 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050/1

10、50=7與10 mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算:R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取6.40 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 = 0.038×1.8×2/2=0.069 kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.038×1.05/2=0.02 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3 = 0.3×1.05×1.8/2=0.284 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 2×1.05×1.8 /2 = 1.89 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1.2×(0.069+0

11、.02+0.284+1.4×1.89=3.093 kN；R < 6.40 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0.1337NG1 = 0.1337+(1.80×2/2×0.038/1.80×(36.30-20.00 = 2.805；NGL1 = 0.1337+0.038+(1.80×2/2×0.038/1.80×20.00 = 4.210；(2腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m

12、2；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3NG2= 0.3×7×1.8×(1.05+0.3/2 = 2.552 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0.15NG3 = 0.15×7×1.8/2 = 0.945 kN；(4吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2；0.005 NG4 = 0.005×1.8×36.3 = 0.327 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.628 kN；NGL =NGL1+NG1+NG2+NG3+NG4 = 10.8

13、38 kN；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)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)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ= 2×1.05×1.8×2/2 = 3.78 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 = 0.45 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0.645；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk = 0.7 ×0.45×1×

14、;0.645 = 0.203 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Ns = 1.2NGL+1.4NQ= 1.2×10.838+ 1.4×3.78= 18.298 kN；Nd = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×6.628+ 1.4×3.78= 13.246 kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為Ns = 1.2 NGL+0.85×1.4NQ = 1.2×10.838+ 0.85×1.4×3.78= 17.504 kN；Nd = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2

15、15;6.628+ 0.85×1.4×3.78= 12.452 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 ×1.4×0.203×1.8×1.82/10 = 0.141 kN.m；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 外腳手架采用雙立桿搭設(shè)，按照均勻受力計(jì)算穩(wěn)定性。1. 20.00米以上立桿穩(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 = 13.246 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm； = 1.5 ；計(jì)算長度 ,由公式

16、lo = k××h 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； = 13246/(0.186×489=145.635 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 145.635 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設(shè)計(jì)值 ：N = 1

17、2.452 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；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； = 12452.316/(0.186×489+141005.075/5080 = 164.665 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 164.665 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f

18、= 205 N/mm2，滿足要求！2. 20.00米以下立桿穩(wěn)定性計(jì)算。不考慮風(fēng)荷載時(shí)，雙立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為：立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 9.149 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長度 ,由公式 lo = k××h 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； = 9149/(0.18

19、6×489=100.59 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 100.59 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),雙立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：N =8.752 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；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； = 8752.158/(0.186×489+141005.075/5080 = 123.983 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 123.983 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、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 = 0.203 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 = 19.44 m2；風(fēng)荷