扣件式鋼管拉吊卸荷腳手架設(shè)計計算書

扣件式鋼管拉吊卸荷腳手架設(shè)計計算書(+82.00～+106.00m)段本計算書參考書籍：(1)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001，2002年版）(2)《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ80-91）(3)《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-99）(4)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017—2003）(5)《一般用途鋼絲繩》（GB/T20118-2006）(6)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB5009-2001)(2006年版)；(7)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(G1350010-2002)(8)施工圖紙1.計算參數(shù)設(shè)定（1）基本參數(shù)腳手架采用Φ48×3.0鋼管，內(nèi)立桿離墻0.50m，拉吊段高度24.00m；立桿步距h=1.80m，立桿縱距La=1.50m，立桿橫距0.80m，拉吊段底標(biāo)高+85.60m；縱向桿上有2條橫向桿,平橋腳手板鋪12層。(2)鋼管截面特征鋼管類型Φ48×3.0mm，截面積A=424mm2，慣性矩I=107800mm4；截面模量W=4490mm3，回轉(zhuǎn)半徑i=15.9mm，每米長質(zhì)量0.0326kN/m；Q235鋼抗拉，抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f=205.00N/mm2，彈性模量E=206000N/mm2。(3)荷載標(biāo)準(zhǔn)值1)永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值0.1248kN/m腳手板采用沖壓鋼腳手板,自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.20kN/m2欄桿與擋板采用欄桿、竹串片腳手板擋板,自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.068kN/m腳手架上吊掛的安全設(shè)施（安全網(wǎng)）,自重標(biāo)準(zhǔn)值0.002kN/m22）施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值裝修腳手架2.00kN/m2,結(jié)構(gòu)腳手架3.00kN/m23）作用于腳手架上的水平風(fēng)荷截標(biāo)準(zhǔn)值ωk拉吊段高度為24.00m,拉吊段底離地高度85.60m,地面粗糙度按C類風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz=1.62擋風(fēng)系數(shù)=0.800,背靠建筑物按敞開，框架和開洞墻計算，則腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)μs=1.3=1.3×0.800=1.040,工程位于廣東省市,基本風(fēng)壓ω0=0.44kN/m2水平風(fēng)荷截標(biāo)準(zhǔn)值ωk=0.7μzμsωo=0.7×1.62×1.040×0.44=0.52kN/m22.縱橫向水平桿驗算(1)橫向桿的計算:橫向桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，橫向桿在縱向桿的上面。1)均布荷載值計算橫向桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值q1=0.0326kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=0.20×0.50=0.10kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.00×0.50=1.50kN/m荷載的計算值q=1.2×(0.0326+0.10)+1.4×1.50=2.26kN/m2)抗彎強(qiáng)度計算Mmax=qL2/8=2.26×0.802/8=0.18kN.m=180800N.mm=Mmax/W=180800/4490=40.27N/mm2橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度σ=40.27N/mm2＜f=205N/mm2，滿足要求。3)撓度計算q=0.0326+0.10+1.50=1.63kN/mυmax=5qL4/384EI=5×1.63×8004/(384EI)=0.39mm橫向水平桿的撓度υmax=0.39mm＜[υ]=L/150=800/150=5.33mm與10mm，滿足要求。(2)縱向桿的計算縱向桿按照四跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算,橫向桿在縱向桿的上面。1)荷載值計算橫向桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P11=0.0326×0.80=0.02kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P12=0.20×0.80×0.50=0.08kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=2×0.80×0.50=0.80kN荷載的計算值P1=1.2×(0.02+0.08)=0.12kNP2=1.4×0.80=1.12kN2)抗彎強(qiáng)度計算彎矩系數(shù)KM1=-0.107M1=-0.107qL2=-0.107×1.2×0.0326×1.502=-0.01kN.m彎矩系數(shù)KM2=-0.286M2=-0.286p1L=-0.286×0.12×1.50=-0.05kN.m彎矩系數(shù)KM3=-0.321M3=-0.321p2L=-0.321×1.12×1.50=-0.54kN.mMmax=M1+M2+M3=0.01+0.05+0.54=0.60kN.m=600000N.mm=Mmax/W=600000/4490=133.63N/mm2縱向水平桿的抗彎強(qiáng)度σ=133.63N/mm2＜f=205N/mm2，滿足要求。3)撓度計算撓度系數(shù)Kυ1=0.632υ1=Kυ1qL4/(100EI)=0.632×0.0326×15004/(100×206000×107800)=0.05mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值p1=0.02+0.08=0.10kN=100N,p2=0.80kN=800N撓度系數(shù)Kυ2=1.764υ2=Kυ2p1L3/(100EI)=1.764×100×15003/(100×206000×107800)=0.27mm撓度系數(shù)Kυ3=2.657υ3=Kυ3p2L3/(100EI)=2.657×800×15003/(100×206000×107800)=3.23mmυ=υ1+υ2+υ3=0.05+0.27+3.23=3.55mm縱向水平桿的撓度υmax=3.55mm＜[υ]=L/150=1500/150=10.00mm與10.00mm，滿足要求。4）最大支座反力支座反力系數(shù)：KR1=1.143R1=1.143qL=1.143×0.0326×1.50=0.06kN支座反力系數(shù)：KR2=2.381R2=2.381p1=2.381×0.12=0.29kN支座反力系數(shù)：KR3=2.595R3=2.595p2=2.595×1.12=2.91kNRmax=R1+R2+R3=3.26kN(3)縱向水平桿與立桿連接扣件抗滑移驗算:縱向水平桿與立桿連接扣件R=3.26kN<Rc=8kN(Rc為扣件抗滑承載力設(shè)計值)，滿足要求。3.立桿計算(1)立桿容許長細(xì)比驗算計算長度附加系數(shù)k=1.0考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計算長度系數(shù)μ=1.500立桿步距h=1.80m立桿計算長度Lo=kμh=1.0×1.5×1.80=2.70m=2700mm長細(xì)比λ=Lo/i=2700/15.90=169.81立桿長細(xì)比λ=169.81<[210]滿足要求(2)立桿穩(wěn)定性驗算1)荷載計算立桿所受荷載包括：腳手架結(jié)構(gòu)自重、構(gòu)配件自重及活荷。其中：a.腳手架結(jié)構(gòu)自重包括：立桿、縱向水平桿、橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件等的自重:gk=0.1248kN/m,腳手架結(jié)構(gòu)自重：NGlk=gkH=0.1248×24.00=3.00kNb.構(gòu)配件自重包括：腳手板、欄桿、擋腳板、安全網(wǎng)等到防護(hù)設(shè)施的自重腳手板重量：12×1.50×0.40×0.20=1.44kN欄桿、擋腳板重量：12×1.50×0.07=1.26kN安全網(wǎng)重量：24.00×1.50×0.002=0.07kN構(gòu)配件自重NG2k=1.44+1.26+0.07=2.77kNc.活荷載包括：=1\*GB3①施工荷載2層作業(yè)計算（其中1層為結(jié)構(gòu)施工，1層裝修施工）得：NGk=1.50×0.80/2×(3.00+2.00)=3.00kN=2\*GB3②風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值ωk=0.52kN/m2由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW=0.85×1.4Mωk=0.85×1.4ωkLah2/10=0.85×1.4×0.52×1.50×1.802/10=0.30kN.m=300737N.mm2)軸心受壓穩(wěn)定性系數(shù)Lo=kμh=1.155×1.50×1.80=3.12m=3119mmλ=Lo/i=3119/15.90=196.16=0.188

3)立桿穩(wěn)定性驗算a.不組合風(fēng)荷載時N=1.2(NGlk+NG2k)＋1.4ΣNQk=1.2×(3.00+2.77)+1.4×3.00=11.12kN=11120NN/(A）=11120/0.188/424=139.50N/mm2b.組合風(fēng)荷載時N=1.2(NGlk+NG2k)＋0.85×1.4ΣNQk=1.2×(3.00+2.77)+0.85×1.4×3.00=10.49kN=10490NN/(A)＋MW/W=10490/0.188/424+300737/4490=198.58N/mm2立桿穩(wěn)定性為198.58N/mm2＜f=205N/mm2,滿足要求。4.鋼絲繩驗算h=3m,L=0.80m,N=11.12kN鋼絲繩采用φ14mm,α=0.85,K=7.00破斷拉力總和F破=K＇D2Ro/1000=1.08×0.330×142×1570/1000=109.67kN鋼絲繩允許拉力[P]=F破α/K=109.67×0.85/7.00=13.32kNToa=11.12×(1.002+3.002)0.5/3.00=11.72kN＜[P]=13.32kNTob=11.12×(0.202+3.002)0.5/3.00=11.14kN＜[P]=13.32kN鋼絲繩承受拉力Toa=11.72kN<[P]=13.32kN,Tob=11.14kN<[P]=13.32kN，鋼絲繩強(qiáng)度滿足要求。5.吊環(huán)驗算吊環(huán)采用φ20mmHPB235級鋼筋制作,As=314mm2，f=50N/mm2每個吊環(huán)承受的拉力為：N拉=Toa+Tob=11.72+11.14=22.86吊環(huán)可承受的拉力:fAs=50×2×314=31400N=31.40kN 吊環(huán)強(qiáng)度=31.40kN>N拉=22.86kN，滿足要求。6.連墻件計算連墻件采用Φ48×3.0鋼管,截面積為424mm2；fy=210N/mm2按每個結(jié)構(gòu)層花排設(shè)置,縱向間距取3跨,腳手架最高109.60m連墻件軸向力設(shè)計值N1=N1W＋N0,其中:風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz=1.03(標(biāo)高+100m),基本風(fēng)壓ωo=0.44kN/m2擋風(fēng)系數(shù)=0.800,背靠建筑物按敞開、框架和開洞墻計算,則腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù):μs=1.3=1.3×0.800=1.040,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值ωk，=0.7μzμsωo=0.7×1.03×1.040×0.44=0.325kN/m2N1W=1.4ωkAω=1.4×0.325×3.00×6.00=8.19kN連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力,按雙排腳手架,取No=5.00kNN1=NlW＋N0=8.19+3.00=11.19kN=11190N(N1＜8kN采用單扣件，8kN≤N1＜12kN采用雙扣件)連墻件采用Φ48×3.0鋼管,雙扣件連接滿足要求。L0=0.20+0.10=0.30m=300mm,i=15.9mm,λ=L0/i=300/1