落地式扣件鋼管腳手架計(jì)算

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上落地式扣件鋼管腳手架計(jì)算書(shū)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）。計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0 N/mm2，鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。雙排腳手架，搭設(shè)高度20.0米，立桿采用單立管。立桿的縱距1.50米，立桿的橫距1.05米，內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu)0.30米，立桿的步距1.80米。鋼管類(lèi)型為48×3.2，連墻件采用3步3跨，豎向間距5.40米，水平間距4.50米。施工活荷載為3.0kN/m2，同時(shí)考慮2層施工。腳手板采用木板，荷載為0.35kN/m2，按照鋪設(shè)4層計(jì)算。欄桿采用木板，荷載為0.17kN/m，安全網(wǎng)荷載取

2、0.0100kN/m2。腳手板下大橫桿在小橫桿上面，且主結(jié)點(diǎn)間增加一根大橫桿。基本風(fēng)壓0.40kN/m2，高度變化系數(shù)0.7400，體型系數(shù)0.8680。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值300kN/m2，基礎(chǔ)底面擴(kuò)展面積0.250m2，地基承載力調(diào)整系數(shù)0.40。一、大橫桿的計(jì)算: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。按照大橫桿上面的腳手板和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=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.350×1.050/2=0.184kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050/2=

3、1.575kN/m 靜荷載的計(jì)算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.184=0.267kN/m 活荷載的計(jì)算值 q2=1.4×1.575=2.205kN/m 大橫桿計(jì)算荷載組合簡(jiǎn)圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 大橫桿計(jì)算荷載組合簡(jiǎn)圖(支座最大彎矩)2.抗彎強(qiáng)度計(jì)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(jì)算公式如下: 跨中最大彎矩為 M1=(0.08×0.267+0.10×2.205)×1.5002=0.544kN.m支座最大彎矩計(jì)算公式如下: 支座最大彎矩為 M2=-(0.10×0.267+0.11

4、7×2.205)×1.5002=-0.640kN.m我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算： =0.640×106/4729.0=135.430N/mm2大橫桿的計(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: 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1=0.038+0.184=0.222kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2=1.575kN/m三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.677×0.222+0.990×1.575)×1500.04/(100×2.06×105

5、×.0)=3.701mm大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!二、小橫桿的計(jì)算:小橫桿按照簡(jiǎn)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，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=0.038×1.500=0.058kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN 荷載的計(jì)算值 P=1.2×0.058+1.2×0

6、.276+1.4×2.362=3.707kN 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算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: 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: M=(1.2×0.038)×1.0502/8+3.707×1.050/4=0.980kN.m=0.980×106/4729.0=207.134N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度大于205.0N/mm2,不滿足要求!建議調(diào)整排距、縱距或增加主節(jié)點(diǎn)間橫桿的根數(shù)！3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計(jì)算

7、公式如下: 集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×.000)=0.026mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=0.058+0.276+2.362=2.696kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度 V2=2695.725×1050.0×1050.0×1050.0/(48×2.06×105×.0)=2.780mm最大撓度和 V=V1+V2=2.806mm小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10

8、mm,滿足要求!三、扣件抗滑力的計(jì)算: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)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(jì)值；1.荷載值計(jì)算橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038×1.050=0.040kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN 荷載的計(jì)算值 R=1.2×0.040+1.2×0.276+1.4×

9、;2.362=3.687kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN。四、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)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例為0.1144 NG1 = 0.114×20.000=2.288kN(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35 NG2 = 0.350×4×1.500&#

10、215;(1.050+0.300)/2=1.417kN(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、木腳手板標(biāo)擋板，準(zhǔn)值為0.17 NG3 = 0.170×1.500×4/2=0.510kN(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.010×1.500×20.000=0.300kN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.515kN。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 = 3.000×

11、;2×1.500×1.050/2=4.725kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)， W0 = 0.400 Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，Uz = 0.740 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)： Us = 0.868經(jīng)計(jì)算得到：Wk = 0.400×0.740×0.868 = 0.257kN/m2。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 + 0.9×1.4NQ經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×4.515+0.9×1.4×4.725=11.372kN不考慮風(fēng)荷

12、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經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×4.515+1.4×4.725=12.034kN風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計(jì)算公式 MW = 0.9×1.4Wklah2/10其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩： Mw=0.9×1.4×0.257×1.500×1.800×1.800/10=0.157kN.m五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立

13、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=12.034kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.700； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.700×1.800=3.534m； A 立桿凈截面面積，A=4.501cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3； 由長(zhǎng)細(xì)比，為3534/16=223； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.148； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；f

14、鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2；經(jīng)計(jì)算得到: =12034/(0.15×450)=181.187N/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=11.372kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.700； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.700×1.800=3.534m； A 立桿凈截面面積，A=4.501

15、cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3； 由長(zhǎng)細(xì)比，為3534/16=223； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.148； MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.157kN.m； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2；經(jīng)計(jì)算得到 =11372/(0.15×450)+/4729=204.497N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!六、最大搭設(shè)高度的計(jì)算:不考慮風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)立桿采用單管時(shí)，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按下列計(jì)算： 其中

16、 NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 2.227kN； NQ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， NQ = 4.725kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.114kN/m；經(jīng)計(jì)算得到，不考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 H = 31.521米?？紤]風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)立桿采用單管時(shí)，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按下列計(jì)算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 2.227kN； NQ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值， NQ = 4.725kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.114kN/m； Mwk 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，Mwk = 0.

17、125kN.m；經(jīng)計(jì)算得到，考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 H = 20.243米。取上面兩式計(jì)算結(jié)果的最小值，腳手架允許搭設(shè)高度 H=20.243米。七、連墻件的計(jì)算:連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl = Nlw + No其中 Nlw 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，wk = 0.257kN/m2； Aw 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 = 5.40×4.50 = 24.300m2； No 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；

18、No = 3.000經(jīng)計(jì)算得到 Nlw = 8.741kN，連墻件軸向力計(jì)算值 Nl = 11.741kN根據(jù)連墻件桿件強(qiáng)度要求，軸向力設(shè)計(jì)值 Nf1 = 0.85Acf根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設(shè)計(jì)值 Nf2 = 0.85Af其中 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l/i=30.00/1.59的結(jié)果查表得到=0.95； 凈截面面積 Ac = 4.50cm2；毛截面面積 A = 18.10cm2；f = 205.00N/mm2。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到 Nf1 = 78.430kNNf1>Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求!經(jīng)過(guò)計(jì)算得到 Nf = 300.110kNNf2>Nl，連墻

19、件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要求!連墻件采用扣件與墻體連接。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到 N1=11.741kN 大于扣件的抗滑力8.0kN，連墻件扣件不滿足要求!可以考慮雙扣件！ 連墻件扣件連接示意圖八、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 pk fg其中 pk 腳手架立桿基礎(chǔ)底面處的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值，pk =Nk/A=36.96 (kPa) Nk 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值 Nk = 4.51+4.72=9.24kN A 基礎(chǔ)底面面積 (m2)；A = 0.25 fg 地基承載力設(shè)計(jì)值 (kN/m2)；fg = 120.00地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(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 fg