懸挑腳手架計算書

懸挑腳手架計算書工程名稱：煙臺安德利果膠辦公樓施工單位：煙臺霖誠建筑工程有限企業(yè)編制人：賀傳堂一、腳手架計算書的編制依據(jù)1、依據(jù)規(guī)范：《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50005-2003）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)2、主要計算參照文件：《建筑施工扣件式鋼管腳手架結(jié)構(gòu)與計算》主編：劉群副主編：袁必勤二、參數(shù)信息1、腳手架參數(shù)腳手架排數(shù)：雙排腳手架；鋼管種類：48*3.5腳手架搭設(shè)高度H(m)：24腳手架步距h(m)：1.8；立桿縱距l(xiāng)a(m)：1.5；立桿橫距l(xiāng)b(m)：1.05腳手架內(nèi)排距墻(m)：0.3；小橫桿計算外伸長度a1(m)：0.3；小橫桿間距S(m)：0.75大小橫桿的布置方法：小橫桿在大橫桿上面橫桿與立桿的連結(jié)方式：單扣件；連墻件布置：二步二跨；連結(jié)方式：單扣件2、永遠荷載參數(shù)：每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值gk(kN/m2):0.1248；腳手板類型:木腳手板；腳手板自重標準值QP1(kN/m2):0.35；腳手板鋪設(shè)層數(shù):2層；欄桿擋板類型:木腳手板；欄桿擋腳板自重標準值QP2(kN/m2):0.14；安全設(shè)備與安全網(wǎng)QP3(kN/m2):0.005每米腳手架鋼管自重標準值(kg/m):3.84；3、可變荷載參數(shù)：施工均布活荷載標準值QK(kN/m2):3；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時施工層數(shù):1層；4、風荷載參數(shù)：本工程地處山東省煙臺市，基本風壓wO(kN/m2):0.5三、橫向水平桿（小橫桿）計算《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》第6.2.2條第3款規(guī)定:“當使用沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板時，雙排腳手架的橫向水平桿兩頭均應(yīng)采用直角扣件固定在縱向水平桿上?！钡?.2.1條第3款規(guī)定:“當使用沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板時，縱向水平桿應(yīng)作為橫向水平桿的支座，用直角扣件固定在立桿上?！笔┕ず奢d的傳達路線是：腳手板→橫向水平桿→縱向水平桿→縱向水平桿與立桿連結(jié)的扣件→立桿如圖：橫向水平桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。1、抗彎強度驗算：1、作用橫向水平桿線荷載標準值：qk=(QK+QP1)×S=(3+0.35)×0.75=2.51kN/m2、作用橫向水平桿線荷載設(shè)計值：q=1.4×QK×S+1.2×QP1×S=1.4×3×0.75+1.2×0.35×0.75=3.465kN/m3、考慮活荷載在橫向水平桿上的最不利布置（驗算彎曲正應(yīng)力、撓度不計懸挑荷載，但計算支座最大支反力要計入懸挑荷載）。最大彎矩：qlb23.465×1.052M===0.478kN·mmax8834、鋼管載面模量，查規(guī)范附錄B表，得W=5.08cm25、Q235鋼抗彎強度設(shè)計值，查規(guī)范表5.1.6得表f=205N/mm6、按規(guī)范中公式（5.2.1）計算抗彎強度Mmax0.478×106σ==2=94.09kN·m〈205N/mmW5.08×1037、結(jié)論：知足要求2、變形驗算：1、鋼材彈性模量：查規(guī)范表52得E＝2.06×10N/mm2、鋼管慣性矩：查規(guī)范附錄B表B，I＝12.19cm43、容許撓度：查規(guī)范表5.1.8，得[ν]=l/150與10mm4、按規(guī)范中公式（5.2.3）驗算撓度5qklb45×2.51×105041050ν=384EI=384×2.06×105×12.19×104=1.6mm〈150與10＝7mm5、結(jié)論：知足要求四、縱向水平桿(大橫桿)計算雙排架縱向水平桿按三跨（每跨中部）均有集中活荷載散布計算，如下圖：。1、抗彎強度驗算：由橫向水平桿傳給縱向水平桿的集中力設(shè)計值a10.3F=0.5qlb(1+)2=0.5×3.465×1.05(1+)2=3.01kNlb1.05最大彎矩Mmax=0.175Fla=0.175×3.01×1.5=0.79kN·m抗彎強度Mmax0.79×106σ==22=155.51N/mm〈f=205N/mmW5.08×103結(jié)論：知足要求2、撓度驗算：由橫向水平桿傳給縱向水平桿的集中力標準值a10.3Fk=0.5qklb(1+)2=0.5×2.51×1.05(1+)2=2.18kNlb1.05撓度v=1.146F3=33=3.36mm〈10mmkla1.146×2.18×10×1500100EI100×2.06×105×12.19×104結(jié)論：知足要求五、扣件的抗滑承載力驗算直角扣件，旋轉(zhuǎn)扣件抗滑承載力設(shè)計值：查規(guī)范中表5.1.7Rc=8kN縱向水平桿經(jīng)過扣件傳給立桿豎向力設(shè)計值：R=2.15F=2.15×3.01=6.47kN〈Rc結(jié)論：知足要求六、立桿的穩(wěn)定性驗算1、剖析立桿穩(wěn)定性計算部位：密目式安全立網(wǎng)全關(guān)閉雙排腳手架應(yīng)考慮風荷載對腳手架的作用。組合風荷載時，由規(guī)范公式NMw+≤f驗算立桿穩(wěn)定性AW把規(guī)范公式5.3.4，0.85×1.4wklah2Mw=0.85×1.4Mwk=10規(guī)范公式4.2.3，wk=0.7μz·μs·w0，規(guī)范公式

N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85

×1.4

∑NQk

代入規(guī)范公式

化簡為：1.2Hsgk

0.85×1.4×0.7μz·μs·w0l

ah2

1.2NG2k

0.85×1.4∑NQk+

+

+

≤fA

10W

A

A令腳手架結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的軸壓應(yīng)力1.2Hsgkg=A風荷載產(chǎn)生的彎曲壓應(yīng)力：zs0ah2σw=0.85×1.4×0.7μμwl10W構(gòu)配件(安全網(wǎng)除外，但其自重不大)自重荷載、施工荷載作用地點相對不變，其值不雖高度變化而變化。風荷載隨腳手架高度增大而增大，腳手架結(jié)構(gòu)自重隨腳手架高度降低而增加(計算中應(yīng)考慮的架高范圍增大)，因此，取σ=σg+σW最大時作用部位驗算立桿穩(wěn)定性。2、計算風荷載產(chǎn)生的彎曲壓應(yīng)力：根據(jù)規(guī)范4.2.4條，建筑物結(jié)構(gòu)型式為框架結(jié)構(gòu)。風荷載體型系數(shù)μs=1=1×0.8=0.80000.85×1.4×0.7μz×0.8000×0.55×1.5×1.82×106σw=

=35.1μz10×5.08×103地基粗拙程度

A類

近海海面和海島海岸湖岸及荒漠地域。(3)計算σg：計算長細比：立桿橫距l(xiāng)b=1.05m，連墻件布置二步二跨，查規(guī)范表5.3.3得μ=1.5，h=1.8m1.155×1.5×180.0λ==1971.58查規(guī)范附錄C表C得=0.186立桿縱距l(xiāng)a=1.5m，查規(guī)范附錄A表A-1得gk=0.1248kN/m1.2Hsgk1.2Hs×0.1248×1032g==sσ=1.65HN/mmA0.186×489.00求σ=σw+σg：列表如下：高度(m)μzσw=35.1μz對應(yīng)風荷載作用計算σg=1.65Hsσ=σw+σg2段高度取值g22(N/mm)H(m)(N/mm)(N/mm)51.1741.072439.6080.67240046.606.60剖析說明：全關(guān)閉腳手架頂端風荷載產(chǎn)生彎曲壓應(yīng)力相對底部較大，但此處腳手架結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的軸壓應(yīng)力很小，σw+σg相對較小，5米高度處的風荷載產(chǎn)生的壓應(yīng)力雖較小，但腳手架自重產(chǎn)生的軸壓應(yīng)力靠近最大σ=σw+g最大，因此全閉腳手架立桿穩(wěn)定性驗算部位取底部。驗算長細比：由規(guī)范式，且K=1，得l0kμh1.5×180λ====171<210ii1.58結(jié)論:知足要求!。(6)計算立桿段軸向力設(shè)計值N：腳手架結(jié)構(gòu)自重標準值產(chǎn)生的軸向力NG1K=Hsgk=24×0.1248=3.00kN構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力N=0.5(l+a)l∑Q+Ql+l[H]Qp3=0.5×(1.05+0.3)×1.5×2×G2Kb1ap1p2aa0.35+0.14×1.5+1.5×24×0.005=1.099kN施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和NQk=0.5(lb+a1)laQk=0.5×(1.05+0.3)×1.5×3×1=3.04kN組合風荷載時N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQk=1.2×(3.00+1.099)+0.85×1.4×3.04=8.54kN驗算立桿穩(wěn)定性：按規(guī)范公式

驗算立桿穩(wěn)定性，即：N

Mw

8.54×103+

=

+35.1=93.89+35.1=128.99N/mm2

<f=205N/mm2A

W

0.186×489結(jié)論:知足要求!。不組合風荷載時：N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQk=1.2×(3.00+1.099)+1.4×3.04=9.17kN按規(guī)范公式驗算立桿穩(wěn)定性：N9.17×10322==100.82N/mm<f=205N/mmA0.186×489結(jié)論:知足要求!。［說明：考慮不組合風荷載計算是因為在施工荷載作用較大的情況下?？赡艹霈F(xiàn)N(不組合風荷載

N(組合風荷載

)

Mw>

+

現(xiàn)象，本例沒有出現(xiàn)］A

A

W七、腳手架搭設(shè)高度計算1、驗算長細比：由規(guī)范公式式得l0kμh1.5×180λ====171<210ii1.58(k=1，μ查規(guī)范表5.3.3μ=1.5)結(jié)論：知足要求!。2、確定軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)：kμh1.155×1.5×180.0k=1.155,λ===197i1.58查規(guī)范附錄C表C得=0.186，查規(guī)范附錄A表A-1，gk=0.1248kN/m23、確定構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸心力NG2KNG2K=0.5(l

b+a1)l

a∑

Qp1+l

a

∑

Qp2+[H]Qp3l

a=0.5

×

(1.05+0.3)

×

1.5

×2×0.35+1.5×2×0.14+24×1.5×0.005=1.309kN([H]腳手架搭設(shè)高度限值，取最大，即［H］=24m)4、求施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和∑NQk：∑NQk=0.5(lb+a1)la∑Qk=0.5(1.05+0.3)×1.5×1×3=3.04kN5、求風荷載標準值產(chǎn)生的彎矩：由規(guī)范公式4.2.3、5.3.4式得wklah20.7μzμsw0lah2Mwk==1010建筑物為框架結(jié)構(gòu)，風荷載體型系數(shù)μs=1=1×0.8=0.8000地基粗拙程度A類近海海面和海島海岸湖岸及荒漠地域。立桿計算段取底部，風壓高度變化系數(shù)μz=1.17M=0.7×1.17×0.8000×0.55×1.5×1.82=0.175kN·mwk10確定按穩(wěn)定計算的搭設(shè)高度Hs:組合風荷載時由規(guī)范公式式計算Hs即MAf-{1.2N+0.85×1.4[∑N+wkA]}G2KQkH=w=s1.2gk0.186×489×205×10-3-{1.2×1.309+0.85×1.4[3.04+0.175×0.186×489]}5.08=65m1.2×0.1248不組合風荷載時Af-(1.2NG2K+1.4∑NQk)Hs＝1.2gk0.186×489×205×10-3-(1.2×1.309+1.4×3.04)==86m1.2×0.1248s取65m時，HHs65[H]===61m1+0.001Hs1+0.001×65腳手架搭設(shè)高度限值為61m。八、連墻件計算1、腳手架上水平風荷載標準值wk：由規(guī)范公式得wk=0.7μz·μs·w0連墻件平均布置，受風荷載最大的連墻件應(yīng)在腳手架的最高部位，計算按24m考慮，地基粗拙程度A類近海海面和海島海岸湖岸及荒漠地域。，風壓高度變化系數(shù)μz=0腳手架風荷載體型系數(shù)μs=1=1×0.8=0.8000wk=0.7×0×0.8000×0.55=0kN/m22、求Nl：雙排腳手架N0=5kN(N0為連墻件拘束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力)Nl=Nlw+N0=1.4wkAw+5=1.4×0×2×1.8×2×1.5+5=5.00kN3、扣件連結(jié)抗滑承載力驗算：檢規(guī)范表，5.1.7一個直角扣件抗滑承載力計值Rc=8kN連墻件連結(jié)方式為單扣件,1*Rc=8kN。Nl=5.00kN<8知足要求!4、連墻件穩(wěn)定驗算：連墻桿采用鋼管時，桿件兩頭均采用直角扣件分別連于腳手架及附加墻內(nèi)外側(cè)的短鋼管上，因此連墻桿的計算長度可取腳手架的離墻距離，即lH=0.3m，因此長細比lH30.0λ===19<[λ]=150i1.58Nl5.00×103=0.949,=22=10.77N/mm<205N/mmA0.949×489知足要求!。九、立桿地基承載力計算1、計算立桿段軸力設(shè)計值N：由已知條件可知，不組合風荷載。N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4∑NQk由已知條件la=1.5m，h=1.8m查規(guī)范附錄A表A-1得gk=0.1248kN/m腳手架結(jié)構(gòu)自重標準值產(chǎn)生的軸向力NG1kNG1k=Hsgk=24×0.1248=3.00kN構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力NG2kNG2k=0.5(lb+a1)la∑Qp1+Qp2la=0.5(1.05+0.3)×1.5×2×0.35+0.14×1.5=0.92kN施工荷載標準值產(chǎn)生的