組合扣件式鋼管腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、組合扣件式(落地+拉吊卸荷)鋼管腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算書1.計(jì)算參數(shù)設(shè)定（1）腳手架基本參數(shù)建筑物最大標(biāo)高+54.50m，腳手架起搭標(biāo)高為0m,腳手架最大標(biāo)高+56.00m，采用單管落地+拉吊卸荷的搭設(shè)形式，設(shè)3個(gè)拉吊段分別是+14.00+29.00m,+29.00+41.00m,+41.00+56.00m。拉吊卸荷采用14mm鋼絲繩1.50m,吊環(huán)20mm。腳手架采用483.0鋼管，內(nèi)立桿離墻0.20m；立桿步距h=1.80m，立桿縱距l(xiāng)a=1.50m，立桿橫距0.80m；橫向水平桿在下，橫向水平桿上設(shè)有2根縱向水平桿；連墻件按2步2跨布置，腳手架滿鋪沖壓鋼腳手板。腳手架不完全卸荷采用：立桿向下傳遞

2、20%荷載。（2）鋼管截面特征 鋼管483.0mm，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(jì)值f=205n/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)值為0.1069kn/m采用沖壓鋼腳手板,自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.30kn/m2欄桿與擋板采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板,自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.16kn/m，腳手架上吊掛的安全設(shè)施（安全網(wǎng)）自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.010kn/m22）施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值裝修腳手架為2.00kn/

3、m2 ,結(jié)構(gòu)腳手架為3.00kn/m2 3）風(fēng)荷載風(fēng)壓高度變化系數(shù)z=0.74；地面粗糙度按c類擋風(fēng)系數(shù)=0.80 ,背靠建筑物按敞開、框架和開洞墻計(jì)算，則腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)s=1.3=1.30.80=1.04,工程位于廣東高要,基本風(fēng)壓0=0.30kn/m22.縱向水平桿驗(yàn)算（1）荷載計(jì)算鋼管自重gk1=0.0326kn/m，腳手板自重gk2=0.300.27=0.08；施工活荷載qk=3.000.27=0.80作用于縱向水平桿線荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載q1=1.2(0.0326+0.08)=0.14kn/m;施工活荷載q2=1.40.80=1.12kn/m（2）縱向水平桿驗(yàn)算每根鋼管長約6.0

4、0m,按四連續(xù)梁計(jì)算，l=1.501) 抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算彎矩系數(shù)km1=-0.107，m1=km1q1l2=-0.1070.141.502=-0.03knm彎矩系數(shù)km2=-0.121，m2=km2q2l2=-0.1211.121.502=-0.30knmmmax=m1+m2=0.03+0.30=0.33knm=mmax/w=0.33106/4490=73.50n/mm2縱向桿的抗彎強(qiáng)度=73.50n/mm2f=205n/mm2,滿足要求。2) 撓度驗(yàn)算2) 撓度驗(yàn)算撓度系數(shù)k1=0.632，1=k1q1l4/(100ei)=0.632(0.14/1.2)(1500)4/(100ei)=0.17m

5、m撓度系數(shù)k2=0.967，2=k2q2l4/(100ei)=0.967(1.12/1.4)(1500)4/(100ei)=1.76mmmax=1+2=0.17+1.76=1.93mm縱向桿的max=1.93mm=l/150=10mm與10mm,滿足要求。3）最大支座反力rq1=1.1430.141.50=0.24kn，rq2=1.2231.121.50=2.05knrmax=rq1+rq2=0.24+2.05=2.29kn3.橫向水平桿驗(yàn)算（1）荷載計(jì)算鋼管自重gk1=0.0326kn/m中間縱向水平桿傳遞支座反力r中=rmax=2.29kn旁邊縱向水平桿傳遞支座反力r邊=rmax/2=1.

6、15kn（2）橫向水平桿受力計(jì)算按單跨簡支梁計(jì)算，跨度為：l=0.80m1)抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算mmax=ql2/8r中l(wèi)/3=0.03260.800.80/82.290.80/3=613275nm=0.61knm=mmax/w=613275/4490=136.59n/mm2橫向水平桿的抗彎強(qiáng)度=136.59n/mm2f=205n/mm2,滿足要求。2）撓度驗(yàn)算集中荷載產(chǎn)生的撓度為1=pa(3l24a2)/(24ei)=2290267(3800242672)/(24ei)=1.87mm均布荷載產(chǎn)生的撓度為2=5ql4/384ei=50.03268004/(384ei)=0.01mmmax=12=1.8

7、7+0.01=1.88mm橫向水平桿的max=1.88mm=l/150=5mm與10mm,滿足要求。4.橫向水平桿與立桿的連接扣件抗滑驗(yàn)算r=r中r邊gk1l/2=2.291.150.03260.40=3.45kn橫向水平桿與立桿連接扣件r=3.45knrc=8.0kn(rc為扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值),滿足要求。 5.立桿容許長細(xì)比驗(yàn)算計(jì)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(jì)算長度系數(shù)=1.50立桿步距h=1.80m；立桿計(jì)算長度lo=kh=1.01.501.80=2.70m=2700mm長細(xì)比=lo/i=2700/15.9=169.81 立桿長細(xì)比=169.81210,滿足要

8、求。軸心受壓穩(wěn)定性系數(shù)lo=kh=1.1551.501.80=3.12m=3119mm=lo/i=3119/15.9=196，查得=0.188。6.落地段立桿計(jì)算凈高度14.00m, 落地段計(jì)算高度為14.00m, 腳手板鋪10層。(1）荷載計(jì)算1)腳手架結(jié)構(gòu)自重：nglk=gkh=0.106914.00=1.50kn2)構(gòu)配件自重： ng2k=1.80+2.40+0.21=4.41kn其中：腳手板重量：101.500.400.30=1.80kn欄桿、擋腳板重量：101.500.16=2.40kn安全網(wǎng)重量：14.001.500.010=0.21kn3)活荷包括：a.施工荷載按2層作業(yè)計(jì)算（其

9、中1層為結(jié)構(gòu)施工，1層裝修施工）得：nqk=1.500.80/2(3.00+2.00)=3.00knb.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k=0.741.040.30=0.23kn/m2由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩mw=0.91.4mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.231.501.801.80/10=0.14knm=140000n.mm(2）立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 序號(hào) 各標(biāo)高段 立桿作用力(不組合風(fēng)荷載)上層立桿傳遞力驗(yàn)算作用力1+41.00+56.00m10.43010.432+29.00+41.00m8.9810.430.20=2.098.98+2.09=11.073+14.00

10、+29.00m10.4311.070.20=2.2110.43+2.21=12.644落地段0+14.0011.2912.640.20=2.5311.29+2.53=13.82序號(hào) 各標(biāo)高段 立桿作用力（組合風(fēng)荷載）上層立桿傳遞力驗(yàn)算作用力1+41.00+56.00m10.01010.012+29.00+41.00m8.5610.010.20=2.008.56+2.00=10.563+14.00+29.00m10.0110.560.20=2.1110.01+2.11=12.124落地段0+14.0010.8712.120.20=2.4210.87+2.42=13.291)不組合風(fēng)荷載時(shí)n=1.

11、2(nglk+ ng2k）1.4nqk=1.2(1.50+4.41)+1.43.00=11.29kn上層立桿傳遞作用力:n2=12.640.20=2.53,n=n1+n2=11.29+2.53=13.82knn/（a）=13.821000/(0.188424)=173.37n/mm2 2)組合風(fēng)荷載時(shí)n1=1.2（nglk+ ng2k）0.91.4nqk=1.2(1.50+4.41)+0.91.43.00=10.87kn 上層立桿傳遞作用力:n2=12.120.20=2.42,n=n1+n2=10.87+2.42=13.29knn/（a）mw/w=13.291000/(0.188424)140

12、000/4490=197.91n/mm2 立桿穩(wěn)定性為197.91n/mm2f=205n/mm2,滿足要求。7.支撐支承面驗(yàn)算鋼管立桿高配套底座200100mm,支承面為混凝土板（按c30考慮）支承板厚=100mm上部荷載為：f=13.29kn（1）支承面受沖切承載力驗(yàn)算s=2.00,ft=1.50n/mm2,h0=85mm,h=1.00=0.4+1.2/s=1.00,pc,m=0n/mm2,um=2(200+85)+2(100+85)=940mm(0.7hft+0.25pc,m)umh0=(0.71.01.50+0.250)1.0094085=83.90kn受沖切承載力83.90knf=13

13、.29kn,滿足要求。 (2)支承面局部受壓承載力驗(yàn)算ab=(0.20+20.10)(0.103)=0.12m2,al=0.200.10=0.02m2l=(ab/al)0.5=2.45，fcc=0.8514300=12155kn/m2，=0.75lfccal=0.752121550.02=364.65kn 支承面局部受壓承載力364.65knf=13.29kn,滿足要求。8.拉吊卸荷段立桿8.1+41.00+56.00m,拉吊段凈高度為15.00m,拉吊段計(jì)算高度為15.00m,拉吊段底標(biāo)高為+41.00m,腳手板鋪8層。（1）荷載計(jì)算1)腳手架結(jié)構(gòu)自重：ng1k=gkh=0.106915.0

14、0=1.60kn2)構(gòu)配件自重：ng2k=1.44+1.92+0.23=3.59kn其中：腳手板重量：81.500.400.30=1.44kn 欄桿、擋腳板重量：81.500.16=1.92kn 安全網(wǎng)重量：15.001.500.010=0.23kn3)活荷載包括：a.施工荷載：nqk=1.500.80/2(3.00+2.00)=3.00knb.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算拉吊段底離地高度+41.00m,z=1.25;水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k=1.251.040.30=0.39kn/m2由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩:mw=0.91.4mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.391.501.801

15、.80/10=0.24knm=240000nmm（2）立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算1)不組合風(fēng)荷載時(shí)n1=1.2(nglk+ng2k）1.4nqk=1.2(1.60+3.59)+1.43.00=10.43knn/（a）=10.431000/(0.188424)=130.85n/mm22)組合風(fēng)荷載時(shí)n1=1.2（nglk+ng2k）0.91.4nqk=1.2(1.60+3.59)+0.91.43.00=10.01knn/（a）mw/w=10.011000/(0.188424)240000/4490=179.03n/mm2立桿穩(wěn)定性為179.03n/mm2f=205n/mm2,滿足要求。8.2+29.00+4

16、1.00m,拉吊段凈高度為12.00m,拉吊段計(jì)算高度為12.00m,拉吊段底標(biāo)高為+29.00m,腳手板鋪6層。（1）荷載計(jì)算1)腳手架結(jié)構(gòu)自重：ng1k=gkh=0.106912.00=1.28kn2)構(gòu)配件自重：ng2k=1.08+1.44+0.18=2.70kn其中：腳手板重量：61.500.400.30=1.08kn 欄桿、擋腳板重量：61.500.16=1.44kn 安全網(wǎng)重量：12.001.500.010=0.18kn3)活荷載包括：a.施工荷載：nqk=1.500.80/2(3.00+2.00)=3.00knb.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算拉吊段底離地高度+29.00m,z=1.00;水平

17、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k=1.001.040.30=0.31kn/m2由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩:mw=0.91.4mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.311.501.801.80/10=0.19knm=190000nmm（2）立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算1)不組合風(fēng)荷載時(shí)n1=1.2(nglk+ng2k）1.4nqk=1.2(1.28+2.70)+1.43.00=8.98kn上層立桿傳遞作用力:n2=10.430.20=2.09,n=n1+n2=8.98+2.09=11.07knn/（a）=11.071000/(0.188424)=138.87n/mm22)組合風(fēng)荷載時(shí)n1=1.2（nglk+

18、ng2k）0.91.4nqk=1.2(1.28+2.70)+0.91.43.00=8.56kn上層立桿傳遞作用力:n2=10.010.20=2.00,n=n1+n2=8.56+2.00=10.56knn/（a）mw/w=10.561000/(0.188424)190000/4490=174.79n/mm2立桿穩(wěn)定性為174.79n/mm2f=205n/mm2,滿足要求。8.3+14.00+29.00m,拉吊段凈高度為15.00m,拉吊段計(jì)算高度為15.00m,拉吊段底標(biāo)高為+14.00m,腳手板鋪8層。（1）荷載計(jì)算1)腳手架結(jié)構(gòu)自重：ng1k=gkh=0.106915.00=1.60kn2)

19、構(gòu)配件自重：ng2k=1.44+1.92+0.23=3.59kn其中：腳手板重量：81.500.400.30=1.44kn 欄桿、擋腳板重量：81.500.16=1.92kn 安全網(wǎng)重量：15.001.500.010=0.23kn3)活荷載包括：a.施工荷載：nqk=1.500.80/2(3.00+2.00)=3.00knb.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算拉吊段底離地高度+14.00m,z=0.74;水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k=0.741.040.30=0.23kn/m2由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩:mw=0.91.4mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.231.501.801.80/10=0.1

20、4knm=140000nmm（2）立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算1)不組合風(fēng)荷載時(shí)n1=1.2(nglk+ng2k）1.4nqk=1.2(1.60+3.59)+1.43.00=10.43kn上層立桿傳遞作用力:n2=11.070.20=2.21,n=n1+n2=10.43+2.21=12.64knn/（a）=12.641000/(0.188424)=158.57n/mm22)組合風(fēng)荷載時(shí)n1=1.2（nglk+ng2k）0.91.4nqk=1.2(1.60+3.59)+0.91.43.00=10.01kn上層立桿傳遞作用力:n2=10.560.20=2.11,n=n1+n2=10.01+2.11=12.12k

21、nn/（a）mw/w=12.121000/(0.188424)140000/4490=183.23n/mm2立桿穩(wěn)定性為183.23n/mm2f=205n/mm2,滿足要求。9.鋼絲繩和吊環(huán)驗(yàn)算通過比較，以+14.00+29.00m拉吊段的鋼絲繩受力最大，故以此進(jìn)行鋼絲繩和吊環(huán)驗(yàn)算。（1）鋼絲繩驗(yàn)算h=3.00m,la=0.80m,離墻距離=0.20m,n=12.64kn鋼絲繩采用=14mm,=0.85,k=6,k,=0.356,ro=1570kn/mm2破斷拉力總和f破=k,d2ro=0.3561421570=109.55kn鋼絲繩允許拉力p=f破/k=109.550.85/6.00=15.

22、52kntoa=12.64(1.002+3.002)0.5/3.00=13.32kn,tob=12.64(0.202+3.002)0.5/3.00=12.67kn。鋼絲繩承受拉力toa=13.32knp=15.54kn,tob=12.67knp=15.54kn，鋼絲繩強(qiáng)度滿足要求。（2）吊環(huán)驗(yàn)算吊環(huán)采用20mm光面圓鋼，as=3.14(20/2)2=314mm2，f=65n/mm2fas=265314=40820n=40.82kn每個(gè)吊環(huán)承受的拉力為：n拉=toa+tob=13.32+12.67=25.99kn吊環(huán)允許拉力40.82knn拉=25.99kn，滿足要求。10.連墻件計(jì)算連墻件采用483.0鋼管,截面積為424