普通型鋼懸挑腳手架計(jì)算書(shū)六層一挑

1、普通型鋼懸挑腳手架計(jì)算書(shū)2342工程；屬于框架結(jié)構(gòu);地上0層;地下0層；建筑高度：0.00m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：0.00m ；總建筑面積：0.00平方米；總工期：0天；施工單位：。本工程由投資建設(shè)，設(shè)計(jì)，地質(zhì)勘察，監(jiān)理，組織施工；由擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。 型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計(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)等規(guī)范編制。 一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 16.8 米，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.50米，立桿的橫距為1.00

2、米，立桿的步距為1.80 米；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.40米；大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數(shù)為 2 根；腳手架沿墻縱向長(zhǎng)度為 150 米；采用的鋼管類(lèi)型為 48×3.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù) 0.80；連墻件布置取兩步三跨，豎向間距 3.60 米，水平間距4.50 米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件連接；2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):2.000；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)本工程地處浙江省杭州市，查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為0.450，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z為0.740，風(fēng)荷載體型系數(shù)s為0.645；計(jì)算中考

3、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)自重荷載標(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/m2):0.150；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):9 層；腳手板類(lèi)別:竹笆片腳手板；欄桿擋板類(lèi)別:欄桿、竹笆片腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16a號(hào)槽鋼，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.50米，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度 1.40 米。與樓板連接的螺栓直徑(mm):20.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):C25；6.拉繩與支桿參數(shù)支撐數(shù)量為:1； 支桿與墻支點(diǎn)距離為(m):3.000；最里面支點(diǎn)距離建筑物

4、 1.20 m,支桿采用 12.6號(hào)槽鋼。 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)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=0.038 kN/m ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.300×1.000/(2+1)=0.100 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=2.000×1.000/(2+1)=0.667 kN/m；靜荷載的設(shè)計(jì)值: q1=1.2×0.038+1.2×0.10

5、0=0.166 kN/m；活荷載的設(shè)計(jì)值: q2=1.4×0.667=0.933 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: 跨中最大彎距為M1max=0.08×0.166×1.5002+0.10×0.933×1.5002 =0.240 kN.m；支座最大彎距計(jì)算公式如下: 支座最大彎距為 M2max= -0.10×0.166×1.5002-0.117×0.933&

6、#215;1.5002 =-0.283 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(0.240×106,0.283×106)/5080.0=55.709 N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為 = 55.709 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205.0 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= P1+P2=0.038+0.100=0.138 kN/m； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q2= Q =0.667 kN/m；最大撓度計(jì)算值為：V= 0.677×0.1

7、38×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×0.667×1500.04/(100×2.06×105×121900.0) = 1.519 mm；大橫桿的最大撓度 1.519 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500.0/150 mm與10 mm，滿足要求！ 三、小橫桿的計(jì)算:根據(jù)JGJ130-2001第條規(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

8、值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1= 0.038×1.500 = 0.058 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.300×1.000×1.500/(2+1)=0.150 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=2.000×1.000×1.500/(2+1) =1.000 kN；集中荷載的設(shè)計(jì)值: P=1.2×(0.058+0.150)+1.4 ×1.000 = 1.649 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×

9、;0.038×1.0002/8 = 0.006 kN.m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: Mpmax = 1.649×1.000/3 = 0.550 kN.m ；最大彎矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.555 kN.m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = M / W = 0.555×106/5080.000=109.344 N/mm2 ；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =109.344 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205.000 N/mm2，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

10、撓度計(jì)算公式如下: Vqmax=5×0.038×1000.04/(384×2.060×105×121900.000) = 0.020 mm ；大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.150+1.000 = 1.208 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 = 1207.600×1000.0×(3×1000.02-4×1000.02/9 ) /(72×2.060×105 ×121900.0) = 1.707 mm；最

11、大撓度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.020+1.707 = 1.727 mm；小橫桿的最大撓度為 1.727 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1000.000/150=6.667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)0.80，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN?？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6.40 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)

12、準(zhǔn)值: P1 = 0.038×1.500×2/2=0.058 kN；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.038×1.000/2=0.019 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3 = 0.300×1.000×1.500/2=0.225 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 2.000×1.000×1.500 /2 = 1.500 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1.2×(0.0580.019+0.225)+1.4×1.500=2.462 kN；R < 6.40 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

13、荷載的計(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0.1248 NG1 = 0.1248+(1.50×2/2+1.50×2)×0.038/1.80×16.80 = 3.709；(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0.30 NG2= 0.300×9×1.500×(1.000+0.3)/2 = 2.633 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG3 = 0.

14、150×9×1.500/2 = 1.013 kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.500×16.800 = 0.126 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 7.480 kN；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= 2.000×1.000×1.500×2/2 = 3.000 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)，

15、按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Wo = 0.450 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= 0.740 ； Us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.645；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.7 ×0.450×0.740×0.645 = 0.150 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 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×7.480+ 1.4×3.000= 13.177 kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為

16、N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×7.480+ 0.85×1.4×3.000= 12.547 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 =0.850 ×1.4×0.150×1.500× 1.8002/10 = 0.087 kN.m； 六、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)算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 13.177 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得

17、 ：k = 1.155 ；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： = 1.500 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 lo = k××h 確定 ：l0 = 3.119 m；長(zhǎng)細(xì)比 Lo/i = 197.000 ；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 ：= 0.186 ；立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205.000 N/mm2； = 13177.000/(0.186×489.000)=144.870 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 144.870 N/mm2

18、 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.000 N/mm2，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 = 12.547 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： k = 1.155 ；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： = 1.500 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.119 m；長(zhǎng)細(xì)比: L0/i = 197.000 ；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 ：= 0.186立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W =

19、5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205.000 N/mm2； = 12546.528/(0.186×489.000)+86953.130/5080.000 = 155.060 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 155.060 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.000 N/mm2，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 + N0風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.150 kN/m2；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw = 16.200 m2；按規(guī)范條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN

20、), N0= 5.000 kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，按照下式計(jì)算：Nlw = 1.4×Wk×Aw = 3.410 kN；連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值 Nl = Nlw + N0= 8.410 kN；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： Nf = ·A·f其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)； 由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i = 400.000/15.800的結(jié)果查表得到 =0.933，l為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度；又： A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為 Nf = 0.933×4.890×10-4

21、5;205.000×103 = 93.529 kN；Nl = 8.410 < Nf = 93.529,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計(jì)算得到 Nl = 8.410小于雙扣件的抗滑力 12.800 kN，滿足要求！ 連墻件扣件連接示意圖 八、懸挑梁的受力計(jì)算:懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計(jì)算。懸臂部分受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。 本方案中，腳手架排距為1000mm，內(nèi)排腳手架距離墻體400mm，支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體為 1200mm，水平支撐梁的截面慣性矩I = 866.20 cm4，截面抵抗矩W = 108.

22、30 cm3，截面積A = 21.95 cm2。受腳手架集中荷載 N=1.2×7.480 +1.4×3.000 = 13.177 kN；水平鋼梁自重荷載 q=1.2×21.950×0.0001×78.500 = 0.207 kN/m； 懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計(jì)算簡(jiǎn)圖經(jīng)過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(kN) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m)各支座對(duì)支撐梁的支撐反力由左至右分別為R1 = 19.304 kN； R2 = 8.065 kN； R3 = -0.416 kN。 最大彎矩 Mmax= 2.

23、645 kN.m；最大應(yīng)力 =M/1.05W+N/A= 2.645×106 /( 1.05 ×108300.0 )+ 0.000×103 / 2195.0 = 23.256 N/mm2；水平支撐梁的最大應(yīng)力計(jì)算值 23.256 N/mm2 小于 水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 215.000 N/mm2,滿足要求！ 九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算: 水平鋼梁采用16a號(hào)槽鋼,計(jì)算公式如下 其中b - 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算： b = 570 ×10.0×63.0× 235 /( 1200.0×160.0

24、5;235.0) = 1.87由于b大于0.6，查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)附表B，得到 b值為0.919。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大應(yīng)力 = 2.645×106 /( 0.919×108300.00 )= 26.565 N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算 = 26.565 小于 f = 215.000 N/mm2 ,滿足要求! 十、支桿的受力計(jì)算:水平鋼梁的軸力RAH和支桿的軸力RDi按照下面計(jì)算 其中RDicosi為支桿的頂力對(duì)水平桿產(chǎn)生的軸拉力。各支點(diǎn)的支撐力 RCi=RDisini按照以上公式計(jì)算得到由左至右各支桿力分別為：RD1=20.791 kN。 十一、支

25、桿的強(qiáng)度計(jì)算: 鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計(jì)算：斜壓支桿的軸力RD我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為RD=20.791kN 下面壓桿以 12.6號(hào)槽鋼計(jì)算，斜壓桿的容許壓力按照下式計(jì)算： 其中 N - 受壓斜桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N = 20.791kN； - 軸心受壓斜桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l/i查表得到 = 0.797； i - 計(jì)算受壓斜桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i =4.953cm； l - 受最大壓力斜桿計(jì)算長(zhǎng)度，l = 3.231m； A - 受壓斜桿凈截面面積，A =15.690cm2； - 受壓斜桿受壓應(yīng)力計(jì)算值，經(jīng)計(jì)算得到結(jié)果是16.626 N/mm2； f - 受壓斜桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 215N/mm2；受壓斜桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f，滿足要求! 斜撐支桿的焊縫計(jì)算：斜撐支桿采用焊接方式與墻體預(yù)埋件連接，對(duì)接焊縫強(qiáng)度計(jì)算公式如下 其中 N為斜撐支桿的軸向力，N=20.791kN； lw為斜撐支桿件的周長(zhǎng)，取453.000mm； t為斜撐支桿焊縫的厚度，t=5.500mm； ft或fc為對(duì)接焊縫的抗拉或抗壓強(qiáng)度，取185.000N/mm2；經(jīng)過(guò)計(jì)算得到焊縫最大應(yīng)力 = 20791.014/(453.000×5.500) = 8.345N/mm2。對(duì)接焊縫的最大應(yīng)力 8.345 N/mm2 小于 185.000 N/mm2，