腳手架的計算和荷載

1、腳手架的計算和荷載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，立桿采用單立管。搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距 1.50 米，立桿的橫距 0.80 米，立桿的步距 1.80 米。采用的鋼管類型為 048X3.5,連墻件采用 2 步 3 跨，豎向間距 3.60 米，水平間距 4.50 米施工均布荷載為 3.0kN/m2, 同時施工 2 層，腳手板共鋪設(shè) 4 層。一、大橫桿的計算：大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)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 .

2、均布荷載值計算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P1=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.300X0.800/3=0.080kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=3.000X0.800/3=0.800kN/m靜荷載的計算值:q1=1.2X0.038+1.2X0.080=0.142kN/m活荷載的計算值:q2=1.4X0.800=1.120kN/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 .抗彎強(qiáng)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=(0.08X0.142+0.10X1.120)X1.5002=0.2

3、78kN.m支座最大彎矩計算公式如下：支座最大彎矩為M2=-(0.10X0.142+0.117X1.120)X1.5002=-0.327kN.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：I 。=0.327X106/5080.0=64.332N/mm2大橫桿的計算強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)值 q1=0.038+0.080=0.118kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2=0.800kN/m三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度V=(0.677X0.118+0.990X0.800)X1500.04/(100X2

4、.06X10 5X121900.0)=1.758mm大橫桿的最大撓度小于 1500.0/150 與 10mmf 足要求！二、小橫桿的計算：小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038X1.500=0.058kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.300X0.800X1.500/3=0.120kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=3.000X0.800X1.500/3=1.200kN荷載的計算值:P=1.2X0.058+1.2X0.120+1.4X1.200=1.893kN小

5、橫桿計算簡圖2 .抗彎強(qiáng)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=(1.2X0.038)X0.8002/8+1.893X0.800/3=0.509kN.mI=0.509X106/5080.0=100.102N/mm2小橫桿的計算強(qiáng)度小于 205.0N/mn2,滿足要求！3 .撓度計算最大撓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=5.0X0.038X800.004/(384X2.060X10

6、 5X121900.000)=0.01mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=0.058+0.120+1.200=1.378kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度V2=1377.600X800.0X(3X800.02-4X800.02/9)/(72X2.06X105X121900.0)=0.997mm最大撓度和V=V1+V2=1.005mm小橫桿的最大撓度小于 800.0/150 與 10mm 兩足要求！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RRc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

7、橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038X0.800=0.031kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.300X0.800X1.500/2=0.180kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000X0.800X1.500/2=1.800kN荷載的計算值 R=1.2X0.031+1.2X0.180+1.4X1.800=2.773kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求！當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá) 40-65N.m 時，試驗(yàn)表明：單扣件在 12kN 勺荷載下會滑動，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(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。

8、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 0.1248NG1=0.125X38.600=4.817kN(2) 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 0.30NG2=0.300X4X1.500X (0.800+0.200) /2=0.900kN(3) 欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m)； 本例采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為 0.11 NG3=0.110X1.500X4/2=0.330kN(4) 吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng) (kN/m2 )； 0.005NG4=0.005X1.500X38.600=0.28

9、9kN經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.337kN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)計算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ=3.000X2X1.500 乂 0.800/2=3.600kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算其中 W0 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： W0=0.350Uz-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=0.840Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us=1.000經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk=

10、0.7X0.350X0.840X1.000=0.206kN/m 2?？紤]風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式N=1.2NG+0.85X1.4NQ不考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式N=1.2NG+1.4NQ風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 算公式MW=0.851.4Wklah2/10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) o五、立桿的穩(wěn)定性計算：1 .不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值， N=12.64kN;。一一軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到 0.19;i 計算

11、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=3.12m；k 計算長度附加系數(shù)，取 1.155;u 一一計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定， u=1.50;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(qiáng)度計算值 (N/mn?) ;經(jīng)計算得到川=139.18f鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值， f=205.00N/mm2;不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 Z7f,滿足要求！2 .考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值， N=11.89kN;“一一軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)

12、，由長細(xì)比 10/i 的結(jié)果查表得到 0.19;i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑， i=1.58cm；10 計算長度 (m) , 由公式 10=kuh 確定， 10=3.12m；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=1.50A 立桿凈截面面積， A=4.89cm2;W 立桿凈截面模量(抵抗矩)， W=5.08cr3;MW一計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩， MW=0.119kN.m仃一一鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值 (N/mn2) ;經(jīng)計算得到仃=154.29f一一鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值， f=205.00N/mm2;考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算仃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=9.668kN 大于扣件的抗滑力 8.0kN,不滿足要求！連墻件扣件連接示意圖八、立桿的地基承載力計算：立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求pwfg其中 p 立桿基礎(chǔ)底面的平