落地式鋼管腳手架計(jì)算.doc

。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（JGJ130-2001）。 計(jì)算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為11.6米，立桿采用單立管。 搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距1.2米，立桿的橫距1.05米，立桿的步距1.20米。 采用的鋼管類(lèi)型為483.5，連墻件采用2步2跨，豎向間距2.4米，水平間距2.4米。 施工均布荷載為2kN/m2，同時(shí)施工2層，腳手板共鋪設(shè)3層。 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=0.151.05/3=0.053kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=21.05/3=0.7kN/m 靜荷載的計(jì)算值 q1=1.20.038+1.20.053=0.109N/m 活荷載的計(jì)算值 q2=1.40.7=0.98kN/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.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=(0.080.109+0.100.98)1.22=0.154kN.m 支座最大彎矩計(jì)算公式如下: 支座最大彎矩為 M2=-(0.100.109+0.1170.98)1.22=-0.181kN.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： =0.181106/5080=35.63N/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+0.053=0.091kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=0.7kN/m 三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.6770.091+0.9900.7)12004/(1002.06105121900)=0.623mm 大橫桿的最大撓度小于1200/150或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=0.0381.2=0.046kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.151.051.2/3=0.063kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=21.051.2/3=0.84kN 荷載的計(jì)算值 P=1.20.046+1.20.063+1.40.84=1.307kN 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖 2.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=(1.20.038)1.052/8+1.3071.05/3=0.464kN.m =0.464106/5080=91.339N/mm2 小橫桿的計(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=5.00.03810504/(3842.06105121900)=0.02mm 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.046+0.063+0.84=0.949kN 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度 V2=9491050(310502 -410502/9)/(722.06105121900)=1.553mm 最大撓度和 V=V1+V2=1.573mm 小橫桿的最大撓度小于1050/150或10mm,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=0.0381.05=0.04kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.151.051.2/2=0.095kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=21.051.2/2=1.26kN 荷載的計(jì)算值 R=1.20.04+1.20.095+1.41.26=1.926kN 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0.149 NG1 = 0.14918.6=2.771kN (2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹笆板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG2 = 0.1541.2(1.05+0.3)/2=0.486kN (3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG3 = 0.151.24/2=0.36kN (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.218.6=0.112kN 經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.729kN。 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 =221.21.05/2=2.52kN 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)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：W0 = 0.35 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 = 1.25 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 1.2 經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk = 0.70.351.251.2= 0.368kN/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 + 0.851.4NQ 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 N = 1.2NG + 1.4NQ 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 = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。 五、立桿的穩(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 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=8kN； 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0.391； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=2.08m； 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=1.5； 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(jì)算值 (N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到 = 41.84 f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/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! 考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=7.47kN； 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0.391； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=2.08m； 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 = 1.5 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； MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW = 0.076kN.m； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到 = 54.03 f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! 連墻件采用扣件與墻體連接。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得到 Nl = 7.968kN小于扣件的抗滑力8kN，滿足要求! 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 p fg 其中 p 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力 (N/mm2)，p = N/A；p = 32 N 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值 (kN)；N = 8 A 基礎(chǔ)底面面積 (m2)；A