鋼管落地腳手架計(jì)算書

1、鋼管落地腳手架計(jì)算書扣件式鋼管落地腳手架的計(jì)算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001) 、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 50007-2002) 、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001) 、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 50017-2003) 等編制。一、參數(shù)信息:1. 腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 54 米，18 米以下采用雙管立桿， 18 米以上采用單管立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.5 米，立桿的橫距為 0.8 米，大小橫桿的步距為 1.8米；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為 0.30 米；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2 根；采用的鋼管類型為 483.0；

2、橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù)為1.00 ；連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3.6 米，水平間距 4.5 米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2. 活荷載參數(shù)施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.000 kN/m2；腳手架用途 : 裝修腳手架；同時(shí)施工層數(shù) :2層；3. 風(fēng)荷載參數(shù)基本風(fēng)壓為 0.45 kN/m2；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z為 1.00 ，風(fēng)荷載體型系數(shù) s為 1.13 ；腳手架計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用；4. 靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.1248 ；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2):0.300 ；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):0.150 ；安全

3、設(shè)施與安全網(wǎng) (kN/m2):0.005 ；腳手板類別 : 竹笆片腳手板；欄桿擋板類別 : 欄桿、竹笆片腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2):0.033 ；腳手板鋪設(shè)總層數(shù) :10 ；單立桿腳手板鋪設(shè)層數(shù):6 ；5. 地基參數(shù)地基土類型 : 素填土；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 (kpa):160.00 ；立桿基礎(chǔ)底面面積 (m2):0.25 ；地基承載力調(diào)整系數(shù) :0.50 。二、大橫桿的計(jì)算:按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001) 第 5.2.4 條規(guī)定，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。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計(jì)

4、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=0.033 kN/m；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.3 0.8/(2+1)=0.08 kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=2 0.8/(2+1)=0.533 kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值 : q1=1.2 0.033+1.2 0.08=0.136 kN/m ；活荷載的設(shè)計(jì)值 : q2=1.4 0.533=0.747 kN/m ；圖 1 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖( 跨中最大彎矩和跨中最大撓度)圖 2 大橫桿設(shè)計(jì)荷載組合簡(jiǎn)圖( 支座最大彎矩 )2. 強(qiáng)度驗(yàn)算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖 2 組合?？缰凶畲髲澗嘤?jì)算公式如下:跨中最大彎距

5、為 M1max=0.08 0.136 1.52+0.10 0.747 1.52=0.192kN.m ；支座最大彎距計(jì)算公式如下 :支座最大彎距為M2max= -0.10 0.136 1.52-0.1170.747 1.52=-0.227 kN.m ；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算： =Max(0.1926 10,0.227610)/4490=50.557 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為= 50.557 N/mm2小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205 N/mm2，滿足要求！3. 撓度驗(yàn)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：其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : q1

6、= P1+P2=0.033+0.08=0.113 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : q2= Q =0.533 kN/m ；最大撓度計(jì)算值為：V= 0.677 0.113 15004/(100 2.06 105107800)+0.990 0.533 15004/(1002.06 105 107800) = 1.379 mm ；大橫桿的最大撓度1.379mm 小于 大橫桿的最大容許撓度1500/150mm 與 10 mm，滿足要求！三、小橫桿的計(jì)算:根據(jù) JGJ130-2001 第 5.2.4 條規(guī)定，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)算值作為小橫桿集中

7、荷載，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= 0.033 1.5 = 0.05 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3 0.8 1.5/(2+1)=0.120 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Q=20.8 1.5/(2+1) =0.800 kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值: P=1.2 (0.05+0.12)+1.4 0.8 = 1.324 kN；小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2. 強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)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:Mqmax= 1.2 0.033 0.82/8 = 0.003 kN.m；集中荷載最大

8、彎矩計(jì)算公式如下:Mpmax= 1.324 0.8/3 = 0.353 kN.m；最大彎矩M= Mqmax+ Mpmax= 0.356 kN.m；最大應(yīng)力計(jì)算值=M/W=0.356610/4490=79.342 N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力=79.342 N/mm2小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值2052N/mm，滿足要求！3. 撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和；小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計(jì)算公式如下:Vqmax=5 0.033 8004/(384 2.06 105107800) = 0.008 mm大橫桿傳遞荷載 P = p1+ p2+

9、 Q = 0.05+0.12+0.8 = 0.97 kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計(jì)算公式如下:；Vpmax= 969.95 800 (3 8002-4 8002/9 ) /(722.06 105107800) = 0.794 mm ；最大撓度和 V = Vqmax+ Vpmax= 0.008+0.794 = 0.802 mm；小橫桿的最大撓度為 0.802 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度800/150=5.333 與10 mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算:按規(guī)范表 5.1.7, 直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù) 1.00 ，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單

10、扣件承載力取值為8.00kN?？v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 8.00 kN ；R -縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 : P1= 0.033 1.5 2/2=0.05 kN ；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 : P2= 0.033 0.8/2=0.013 kN ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 : P3= 0.3 0.8 1.5/2=0.18 kN ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : Q = 20.8 1.5 /2 = 1.2 kN；荷載的設(shè)計(jì)值 : R=1.2 (0.05+0.013+0.18)+1.4

11、1.2=1.972 kN ；R 8.00 kN ，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!五、腳手架立桿荷載計(jì)算: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) ，為 0.1248NG1= 0.1248+(1.502/2) 0.033/1.80 (54.00-18.00) = 5.492；NGL1= 0.1248+0.033+(1.50 2/2) 0.033/1.8018.00 = 3.345；(2) 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2) ；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為 0.3(3) 欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m) ；采用欄

12、桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15NG3= 0.15 01.5/2 = 0 kN；NGL3= 0.15 41.5/2 = 0.45 kN；(4) 吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng) (kN/m2) ； 0.005NG4= 0.005 1.5 (54-18) = 0.27 kN；NGL4= 0.005 1.5 54 = 0.405 kN ；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4= 5.762 kN ；NGL=NGL1+NG1+NGL2+NGL3+NGL4= 10.682 kN ；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，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

13、載標(biāo)準(zhǔn)值NQ= 2 0.8 1.5 2/2 = 2.4 kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算其中 Wo-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：Wo= 0.45 kN/m2；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；Us-風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為1.13 ；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk= 0.70.45 11.13 = 0.356 kN/m2；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Ns= 1.2NGL+1.4NQ= 1.2 10.682+ 1.4 2.4= 16.179 kN ；Nd

14、= 1.2NG+1.4NQ= 1.2 5.762+ 1.4 2.4= 10.274 kN ；考慮風(fēng)荷載時(shí) , 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為Ns= 1.2 NNd= 1.2 NGL+0.85 1.4NQ= 1.2G+0.851.4NQ= 1.210.682+ 0.85 1.4 2.4= 15.675 kN 5.762+ 0.85 1.4 2.4= 9.77 kN ；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW為Mw= 0.85 1.4WkLah2/10 =0.8501.4 0.356 1.5 1.82/10 = 0.206 kN.m；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:外腳手架采用雙立桿搭設(shè)，按照均勻受力計(jì)算穩(wěn)定性。1. 18

15、.00 米以上立桿穩(wěn)定性計(jì)算。不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為：立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值： N = 10.274 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.59 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3 得 ： k = 1.155；當(dāng)驗(yàn)算桿件長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，取塊 1.0 ；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3 得 ： = 1.5 ；計(jì)算長(zhǎng)度 , 由公式 lo= k h 確定 ：l0= 3.118 m ；長(zhǎng)細(xì)比 Lo/i = 196；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) ,由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的計(jì)算結(jié)果查表得到：= 0.188 ；立桿凈截面面積： A = 4.24 cm2；立桿凈截面模量 ( 抵抗矩 )

16、：W = 4.49 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f =205 N/mm2；2 = 10274/(0.188 424)=128.891 N/mm；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 128.891 N/mm2小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f = 2052N/mm，滿足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí) , 立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值： N = 9.770 kN ；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.59 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： k= 1.155；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3 得 ： = 1.5 ；計(jì)算長(zhǎng)度 , 由公式 l0= kuh 確定： l0= 3.118m ；長(zhǎng)細(xì)比

17、 : L0/i = 196；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) ,由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i的結(jié)果查表得到：= 0.188立桿凈截面面積： A = 4.24 cm2；立桿凈截面模量 ( 抵抗矩 ) ：W = 4.49 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f =205 N/mm2； = 9770.16/(0.188 424)+205860123/4490. = 168.417 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 168.417 N/mm2小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f = 2052N/mm，滿足要求！2. 18.00 米以下立桿穩(wěn)定性計(jì)算。不考慮風(fēng)荷載時(shí)，雙立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為：立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值： N = 8.089

18、kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.59 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3 得 ： k =1.155；當(dāng)驗(yàn)算桿件長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，取塊 1.0 ；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.5 ；計(jì)算長(zhǎng)度 , 由公式 lo= k h 確定 ：l0= 3.118 m ；長(zhǎng)細(xì)比 Lo/i = 196軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) ,由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i的計(jì)算結(jié)果查表得到立桿凈截面面積： A = 4.24 cm2；立桿凈截面模量 ( 抵抗矩 )：W = 4.49 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f =205 N/mm2； = 8089/(0.1882； 424)=101.481 N/m

19、m立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 101.481 N/mm2小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 2052N/mm，滿足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí) , 雙立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值： N =7.837 kN ；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.59 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3 得 ： k= 1.155；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3 得 ： = 1.5 ；計(jì)算長(zhǎng)度 , 由公式 l0= kuh 確定： l0= 3.118 m ；長(zhǎng)細(xì)比 : L0/i = 196；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) ,由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i的結(jié)果查表得到：=0.188立桿凈截面面積： A = 4.24 cm2；立桿凈截面模量 ( 抵抗矩 ) ：W = 4.49 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f =205 N/mm2； = 7837.26/(0.1882； 424)+205860.123/4490 = 144.168 N/mm立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 144.168 N/mm2小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 2052N/mm，滿足要求！七、連墻件的計(jì)算 :連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)算：Nl= Nlw+