雙立桿落地腳手架

1、鋼管落地腳手架計算書扣件式鋼管落地腳手架的計算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)、建筑地基基礎設計規(guī)范(GB 50007-2002)、建筑結構荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規(guī)范(GB 50017-2003)等編制。一、參數(shù)信息1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設高度為 36 m，12米以下采用雙管立桿，12米以上采用單管立桿；搭設尺寸為：橫距Lb為 1m，縱距La為1.5m，大小橫桿的步距為1.8 m；內排架距離墻長度為0.25m；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 3 根；采用的鋼管類型為 483.0； 橫桿與立桿連接方式為雙扣件；取扣件抗滑

2、承載力系數(shù)為 1.00；連墻件采用兩步兩跨，豎向間距 3.6 m，水平間距3 m，采用采用預埋扁鐵連接；2.活荷載參數(shù)施工均布活荷載標準值:3.000kN/m2；腳手架用途:結構腳手架；同時施工層數(shù):2 層；3.風荷載參數(shù)本工程地處江蘇蘇州地區(qū)，基本風壓0.4kN/m2；風荷載高度變化系數(shù)z，計算連墻件強度時取0.92，計算立桿穩(wěn)定性時取0.74，風荷載體型系數(shù)s 為0.214；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m):0.1248；腳手板自重標準值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標準值(kN/m):0.150；安全設施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005；腳手板類別:竹

3、笆片腳手板；欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標準值(kN/m):0.033；腳手板鋪設總層數(shù):20；5.地基參數(shù)地基土類型:素填土（輕便觸探錘擊數(shù)20）；地基承載力標準值(kPa):115.00；立桿基礎底面面積(m2):0.20；地基承載力調整系數(shù):1.00（架底鋪設混凝土及四周排水溝）。 二、大橫桿的計算按照扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)第條規(guī)定，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，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算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算大橫桿的自重標準值:P1=0.033kN/m ；

4、腳手板的自重標準值:P2=0.31/(3+1)=0.075kN/m ；活荷載標準值: Q=31/(3+1)=0.75kN/m；靜荷載的設計值: q1=1.20.033+1.20.075=0.13kN/m；活荷載的設計值: q2=1.40.75=1.05kN/m； 圖1 大橫桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 圖2 大橫桿設計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2.強度驗算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合?？缰凶畲髲澗嘤嬎愎饺缦?M1max=0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大彎距為 M1max=0.080.131.52+0.101.051.52 =0.26kNm；支座最

5、大彎距計算公式如下:M2max=-0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大彎距為 M2max= -0.100.131.52-0.1171.051.52 =-0.306kNm；選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算： =Max(0.26106,0.306106)/4490=68.151N/mm2；大橫桿的最大彎曲應力為 =68.151N/mm2 小于 大橫桿的抗彎強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！3.撓度驗算最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下：max=(0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：靜荷載標準值: q1= P1+P2=

6、0.033+0.075=0.108kN/m； 活荷載標準值: q2= Q =0.75kN/m； 最大撓度計算值為：=0.6770.10815004/(1002.06105107800)+0.9900.7515004/(1002.06105107800)=1.86 mm；大橫桿的最大撓度 1.86 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500/150 mm與10 mm，滿足要求！三、小橫桿的計算根據(jù)JGJ130-2001第條規(guī)定，小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計算大橫

7、桿的自重標準值：p1= 0.0331.5=0.05kN；腳手板的自重標準值：P2=0.311.5/(3+1)=0.112kN；活荷載標準值：Q=311.5/(3+1) =1.125kN；集中荷載的設計值: P=1.2(0.05+0.112)+1.4 1.125=1.77kN； 小橫桿計算簡圖2.強度驗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準值最不利分配的彎矩和；均布荷載最大彎矩計算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.20.03312/8=0.005kNm；集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax=Pl/2Mpmax=1.771/2=0.885kNm；最大彎矩 M=M

8、qmax + Mpmax=0.89kNm；最大應力計算值 =M / W=0.89106/4490=198.21N/mm2 ；小橫桿的最大彎曲應力 =198.21N/mm2 小于 小橫桿的抗彎強度設計值 205N/mm2，滿足要求！3.撓度驗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計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算公式如下:qmax=5ql4/384EIqmax=50.03310004/(3842.06105107800)=0.02 mm ；大橫桿傳遞荷載 P=p1 + p2 + Q=0.05+0.112+1.125=1.287kN；集中荷載標準值最不利分

9、配引起的最大撓度計算公式如下:pmax=19Pl3/384EIpmax=19 1287.4510003 /(384 2.06105107800)=2.869 mm ；最大撓度和 =qmax + pmax=0.02+2.869=2.888 mm；小橫桿的最大撓度為 2.888 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1000/150=6.667與10 mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計算按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范培訓講座劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設計值取16.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)1.00，該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為16.00kN ?？v向或橫向水平桿與立桿連接時，

10、扣件的抗滑承載力按照下式計算(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范):R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取16.00kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；大橫桿的自重標準值: P1=0.0331.53/2=0.075kN；小橫桿的自重標準值: P2=0.0331/2=0.017kN；腳手板的自重標準值: P3=0.311.5/2=0.225kN；活荷載標準值: Q=311.5 /2=2.25kN；荷載的設計值: R=1.2(0.075+0.017+0.225)+1.42.25=3.53kN；R 16.00kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求！ 五、腳手

11、架立桿荷載計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容：D表示單立桿部分，S表示雙立桿部分。(1)每米立桿承受的結構自重標準值，為0.1248kN/m NGD1=0.1248+(1.503/2)0.033/1.80(36.00-12.00)=3.994kN； NGS1=0.1248+0.033+(1.503/2)0.033/1.8012.00=2.397kN；(2)腳手板的自重標準值；采用竹笆片腳手板，標準值為0.3kN/m2 NGD2= 0.301.5(1+0.2)/2=0kN； NGS2= 0.3(20-0)1.5(1+0.2)/2=5.625kN；(3)欄桿

12、與擋腳手板自重標準值；采用竹笆片腳手板擋板，標準值為0.15kN/m NGD3=0.1501.5/2=0kN； NGS3=0.15(20-0)1.5/2=2.25kN；(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(wǎng):0.005kN/m2 NGD4=0.0051.5(36-12)=0.18kN； NGS4=0.0051.512=0.09kN；經計算得到，靜荷載標準值 NGD=NGD1+NGD2+NGD3+NGD4=4.174kN； NGS=NGS1+NGS2+NGS3+NGS4=10.362kN；活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經計算得到，活荷載標準值NQ=

13、311.52/2=4.5kN；考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 Nd=1.2 NGD+0.851.4NQ=1.24.174+ 0.851.44.5= 10.364kN； Ns=1.2 NGS+0.851.4NQ=1.210.362+ 0.851.44.5= 17.789kN；不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為Nd=1.2NGD+1.4NQ=1.24.174+ 1.44.5=11.309kN；Ns=1.2NGS+1.4NQ=1.210.362+ 1.44.5=18.734kN；六、立桿的穩(wěn)定性計算外腳手架采用雙立桿搭設，按照均勻受力計算穩(wěn)定性。穩(wěn)定性計算考慮風荷載，按立桿變截面處和架體底

14、部不同高度分別計算風荷載標準值。風荷載標準值按照以下公式計算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本風壓(kN/m2)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：0=0.4kN/m2； z - 風荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：z= 0.74，0.74； s - 風荷載體型系數(shù)：取值為0.214；經計算得到，立桿變截面處和架體底部風荷載標準值分別為: Wk1=0.7 0.40.740.214=0.044kN/m2； Wk2=0.7 0.40.740.214=0.044kN/m2；風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW 分別為: Mw1=

15、0.85 1.4Wk1Lah2/10=0.85 1.40.0441.51.82/10=0.026kNm； Mw2=0.85 1.4Wk2Lah2/10=0.85 1.40.0441.51.82/10=0.026kNm；1. 主立桿變截面上部單立桿穩(wěn)定性計算。考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式=N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設計值 ：N=Nd=10.364kN；不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式=N/(A) f立桿的軸心壓力設計值 ：N=Nd= 11.309kN；計算立桿的截面回轉半徑 ：i=1.59 cm；計算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2

16、001)表得 ： k=1.155 ；計算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)表得 ：=1.5 ；計算長度 ,由公式 l0=kuh 確定：l0=3.118 m；長細比: L0/i=196 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 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；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205N/mm2；考慮風荷載時=10364.04/(0.188424)+25644.058/4490=135.73N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 =135.73N/mm2 小于

17、立桿的抗壓強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！不考慮風荷載時=11309.04/(0.188424)=141.874N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 =141.874N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！2. 架體底部立桿穩(wěn)定性計算。考慮風荷載時,雙立桿的穩(wěn)定性計算公式=N/(A) + MW/W f立桿的軸心壓力設計值 ：N=1.2(NGD+ NGS)+0.851.4NQ/2=11.399kN；不考慮風荷載時,雙立桿的穩(wěn)定性計算公式=N/(A) f立桿的軸心壓力設計值 ：N=1.2(NGD+ NGS)+ 1.4NQ/2=11.872kN；計算立桿的截面回轉半

18、徑 ：i=1.59 cm；計算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)表得 ： k=1.155 ；計算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)表得 ：=1.5 ；計算長度 ,由公式 l0=kuh 確定：l0=3.118 m；長細比: L0/i=196 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 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；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205N/mm2；考慮風荷載時=11399.04/(0.188424)+2

19、5644.058/4490=148.714N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 =148.714N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！不考慮風荷載時=11871.54/(0.188424)=148.93N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 =148.93N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！七、連墻件的穩(wěn)定性計算連墻件的軸向力設計值應按照下式計算：Nl=Nlw + N0連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算z0.92，s0.214，00.4，Wk=0.7zs0=0.7 0.920.2140.4=0.055kN/m2；每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外

20、側的迎風面積 Aw=10.8 m2；按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)條連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN), N0= 5.000kN；風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN)，按照下式計算：Nlw=1.4WkAw=0.834kN；連墻件的軸向力設計值 Nl=Nlw + N0= 5.834kN；連墻件承載力設計值按下式計算：Nf=Af其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細比 l/i=250/15.9的結果查表得到 =0.958，l為內排架距離墻的長度； A=4.24 cm2；f=205N/mm2；連墻件軸向承載力設計值為 Nf=0.9584.2410-

21、4205103=83.269kN；Nl=5.834 Nf=83.269,連墻件的設計計算滿足要求！連墻件采用預埋扁鐵連接；八、立桿的地基承載力計算立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 p fg 地基承載力設計值:fg=fgkkc=115 kPa； 其中，地基承載力標準值：fgk= 115 kPa ；腳手架地基承載力調整系數(shù)：kc=1 ； 立桿基礎底面的平均壓力：p=N/A =113.99 kPa ；其中，上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 ：N=1.2(NGD+NGS)+0.851.4NQ=1.2(4.174+10.362)+0.851.44.5=22.798kN；基礎底面面積 ：A=0.2

22、 m2 。p=113.99kPa fg=115 kPa 。地基承載力滿足要求！九、搭設要求特殊要求：1， 該工程地基為回填土，回填土應夯實到所要求的密度，還需采用在地面上沿垂直于墻面的方向澆筑10cm厚的混凝土；腳手架周邊還需應有排水溝。2，掃地桿不能直接置于地面上，而是墊以厚度不小于50mm的墊木或墊板。3, 底座、墊板均應準確地放在定位線上；墊板宜采用不少于2跨、厚度不小于50mm的木墊板，也可采用槽鋼。4，立桿的縱距為 1.50米，立桿的橫距為1.00米，大小橫桿的步距為1.80 米，連墻體為兩步兩跨，豎向間距 3.60 米，水平間距3米，采用預埋連接件；5，施工載荷控制在3.000 k

23、N/m2以內。一般要求：1，腳手架底層滿鋪一層固定的腳手板，作業(yè)層滿鋪腳手板，自作業(yè)層往下計，可每隔12m滿鋪一層腳手板。2， 立桿接長除頂層頂步外，其余各層各步接頭必須采用對接扣件連接。兩根相鄰立桿的接頭不得設置在同一步距內，同步內隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不宜小于500mm，各接頭的中心至主節(jié)點的距離不宜大于步距的1/3。頂層頂步立桿如采用搭接接長，其搭接長度不應小于1000mm,并采用不少于2個旋轉扣件固定，端部扣件蓋板邊緣至桿端距離不應小于10mm.3， 主節(jié)點處必須設置一根橫向水平桿，用直角扣件扣接且嚴禁拆除。主節(jié)點處兩個直角扣件的中心距不應大于150mm,靠墻一端的橫向水平伸出長度不應大于500mm.4， 腳手架必須設置縱、橫向掃地桿?？v、橫向掃地桿應采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm處的立桿上。當立桿基礎不在同一水平面上時，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定，高低差不應大于1m?？窟吰律戏降牧U軸線到邊坡的距離不應小于500mm.5， 架體轉角處宜設