鋼管扣件腳手架計(jì)算書觀光電梯10DOC

1、焦化新增景觀電梯鋼管扣件腳手架計(jì)算書鋼管腳手架的計(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45.0米，15.0米以下采用雙管立桿，15.0米以上采用單管立桿。搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距1.50米，立桿的橫距1.05米，立桿的步距1.80米。采用的鋼管類型為48×3.5，連墻件采用2步3跨，豎向間距3.60米，水平間距4.50米。施工均布荷載為3.0kN/m2，同時(shí)施工2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。

2、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=0.150×1.050/3=0.052kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m 靜荷載的計(jì)算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m 活荷載的計(jì)算值 q2=1.4×1.050=1.470kN/m 大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2.抗彎強(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

3、M1=(0.08×0.109+0.10×1.470)× 支座最大彎矩計(jì)算公式如下: 支座最大彎矩為 M2=-(0.10×0.109+0.117×1.470)×選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算： =0.412×106/5080.0=81.008N/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+0.052=0.091kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=1.050kN/m 三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度V=

4、(0.677×0.091+0.990×1.050)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.220mm大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!二、小橫桿的計(jì)算:小橫桿按照簡支梁進(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=0.038×1.500=0.058kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.150×1.050×1.500/3=0.079kN

5、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN 荷載的計(jì)算值 P=1.2×0.058+1.2×0.079+1.4×1.575=2.369kN 小橫桿計(jì)算簡圖2.抗彎強(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=(1.2×0.038)×1.0502/8+2.369× =0.835×106/5080.0=164.442N/mm2 小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓

6、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=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.058+0.079+1.575=1.711kN 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度 V2=1711.350×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06

7、5;105×121900.0)=2.800mm 最大撓度和 V=V1+V2=2.824mm 小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與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=0.038×1.050=0.040kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000&#

8、215;1.050×1.500/2=2.362kN 荷載的計(jì)算值 R=1.2×0.040+1.2×0.118+1.4×2.362=3.498kN 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)；為0.1248 NG1 = 0.125×45

9、.000+15.000×0.038=6.192kN (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0.15 NG2 = 0.150×10×1.500×(1.050+0.450)/2=1.688kN (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 = 0.150×1.500×10/2=1.125kN (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.500×45.000=0.337kN 經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)

10、準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.342kN。 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 = 3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN 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)附錄表D.4的規(guī)定采用：W0 = 0.550 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)附錄表的規(guī)定采用：Uz = 1.250 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 0.87

11、2 經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk = 0.7×0.550×1.250×0.872 = 0.420kN/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 + 0.85×1.4NQ經(jīng)過計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.2×9.342+0.85×1.4×4.725=16.833kN單雙立桿交接位置的最大軸向壓力N=1.2×6.894+0.85×1.4×4.725=13.896kN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經(jīng)過計(jì)算得到，底

12、部立桿的最大軸向壓力N=1.2×9.342+1.4×4.725=17.825kN單雙立桿交接位置的最大軸向壓力N=1.2×6.894+1.4×4.725=14.888kN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 = 0.85×1.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。經(jīng)過計(jì)算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=0.85×1.4×0.420×1.500×1.800× 五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:單雙立桿交接位置和雙立桿底部均需

13、要立桿穩(wěn)定性計(jì)算。參照施工手冊(cè)計(jì)算方法，雙立桿底部的鋼管截面面積和模量按照兩倍的單鋼管截面的0.7折減考慮。 1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，底部N=17.825kN，單雙立桿交接位置N=14.888kN；i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；k 計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155；u 計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500；l0 計(jì)算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；A 立桿凈截面面積，A=6.846cm2；W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=7.112c

14、m3； 由長細(xì)比，為3118/16=197； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.186； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到 =17825/(0.19×685)=140.155N/mm2； 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)，雙立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!經(jīng)計(jì)算得到單雙立桿交接位置=14888/(0.19×489)=163.881N/mm2；不考慮風(fēng)荷載時(shí)，單雙立桿交接位置的立桿穩(wěn)定性計(jì)算<f,滿足要求!2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，底部

15、N=16.833kN，單雙立桿交接位置N=13.896kN； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； k 計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155；u 計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500；l0 計(jì)算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；A 立桿凈截面面積，A=6.846cm2；W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=7.112cm3； 由長細(xì)比，為3118/16=197； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.186；MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)

16、算值 (N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到 =16833/(0.19×685)+243000/7112=166.479N/mm2； 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)，雙立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 < f,滿足要求!經(jīng)計(jì)算得到單雙立桿交接位置=13896/(0.19×489)+243000/5080=200.734N/mm2；考慮風(fēng)荷載時(shí)，單雙立桿交接位置的立桿穩(wěn)定性計(jì)算 <f,滿足要求! 六、最大搭設(shè)高度的計(jì)算:不考慮風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2

17、K = 3.150kN； NQ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQ = 4.725kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.125kN/m； 經(jīng)計(jì)算得到，不考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 Hs = 54.943米。 腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米： 經(jīng)計(jì)算得到，不考慮風(fēng)荷載時(shí)，腳手架搭設(shè)高度限值 H = 50.000米。 考慮風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算： 其中 NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2K = 3.150kN； NQ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQ = 4.725kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自

18、重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = 0.125kN/m； Mwk 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，；經(jīng)計(jì)算得到，考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 Hs = 32.588米。七、連墻件的計(jì)算:連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算： Nlw = 1.4 × wk × Awwk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，wk = 0.420kN/m2；Aw 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 = 3.60×4.50 = 16.200m2；No 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No = 5.000經(jīng)計(jì)算得到 Nlw = 9.518kN，連墻件軸向力計(jì)算值 Nl = 14.518kN連墻件軸向力設(shè)計(jì)值 Nf = Af其中 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l/i=45.00/1.58的結(jié)果查表得到=0.92； A = 4.89cm2；f = 205.00N/mm2。 經(jīng)過計(jì)算得到 Nf = 92.615kN N