落地式外腳手架計算書(按新規(guī)計算)

1、安全設施計算軟件(2012) PKPM軟件出品落地式扣件鋼管腳手架計算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范JGJ130-2011建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結構設計規(guī)范GB50017-2003建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011計算參數(shù):鋼管強度為205.0 N/mm2，鋼管強度折減系數(shù)取0.70。雙排腳手架，搭設高度20.0米，立桿采用單立管。立桿的縱距1.20米，立桿的橫距1.05米，內排架距離結構0.30米，立桿的步距1.80米。鋼管類型為48.3×3.6，連墻件采用2步3跨，豎向間距3.60米，水平間距3.60米。施工活荷載為4.0kN/m2

2、，同時考慮2層施工。腳手板采用竹串片，荷載為0.35kN/m2，按照鋪設2層計算。欄桿采用竹串片，荷載為0.17kN/m，安全網(wǎng)荷載取0.0100kN/m2。腳手板下小橫桿在大橫桿上面，且主結點間增加一根小橫桿。基本風壓0.30kN/m2，高度變化系數(shù)1.0000，體型系數(shù)0.6000。地基承載力標準值170kN/m2，基礎底面擴展面積0.250m2，地基承載力調整系數(shù)0.40。鋼管慣性矩計算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距計算采用 W=(D4-d4)/32D。一、小橫桿的計算:小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿

3、的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿的自重標準值 P1=0.040kN/m腳手板的荷載標準值 P2=0.350×1.200/2=0.210kN/m 活荷載標準值 Q=4.000×1.200/2=2.400kN/m 荷載的計算值 q=1.2×0.040+1.2×0.210+1.4×2.400=3.660kN/m 小橫桿計算簡圖2.抗彎強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩計算公式如下: M=3.660×1.0502/8=0.504kN.m =0.504×106/5260.0=95.883N/mm2小橫桿的計算強

4、度小于143.5N/mm2,滿足要求!3.撓度計算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度計算公式如下: 荷載標準值 q=0.040+0.210+2.400=2.650kN/m簡支梁均布荷載作用下的最大撓度 V=5.0×2.650×1050.04/(384×2.06×105×127100.0)=1.602mm小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10mm,滿足要求!二、大橫桿的計算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。用小橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算大橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計算小橫桿的

5、自重標準值 P1=0.040×1.050=0.042kN腳手板的荷載標準值 P2=0.350×1.050×1.200/2=0.220kN 活荷載標準值 Q=4.000×1.050×1.200/2=2.520kN 荷載的計算值 P=(1.2×0.042+1.2×0.220+1.4×2.520)/2=1.921kN 大橫桿計算簡圖2.抗彎強度計算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算公式如下: M=0.08×(1.2×0.

6、040)×1.2002+0.175×1.921×1.200=0.409kN.m=0.409×106/5260.0=77.750N/mm2大橫桿的計算強度小于143.5N/mm2,滿足要求!3.撓度計算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載最大撓度計算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=0.677×0.040×1200.004/(100×2.060×105×127100.000)=0.021mm集中荷載標準值 P=(0.042

7、+0.220+2.520)/2=1.391kN集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度 V1=1.146×1391.093×1200.003/(100×2.060×105×127100.000)=1.052mm最大撓度和 V=V1+V2=1.073mm大橫桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm,滿足要求!三、扣件抗滑力的計算:縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5): R Rc其中 Rc 扣件抗滑承載力設計值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；1.荷載值計算橫桿的自重標準值

8、 P1=0.040×1.200=0.048kN腳手板的荷載標準值 P2=0.350×1.050×1.200/2=0.220kN 活荷載標準值 Q=4.000×1.050×1.200/2=2.520kN 荷載的計算值 R=1.2×0.048+1.2×0.220+1.4×2.520=3.850kN單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!當直角扣件的擰緊力矩達40-65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。四、腳手架荷載標

9、準值: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：(1)每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m)；本例為0.1202 NG1 = 0.120×20.000=2.404kN(2)腳手板的自重標準值(kN/m2)；本例采用竹串片腳手板，標準值為0.35 NG2 = 0.350×2×1.200×(1.050+0.300)/2=0.567kN(3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用欄桿、竹串片腳手板擋板，標準值為0.17 NG3 = 0.170×1.200×2/2=0.204kN(4)吊掛的安全設施荷載

10、，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.010×1.200×20.000=0.240kN經計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.415kN?；詈奢d為施工荷載標準值產生的軸向力總和，內、外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 = 4.000×2×1.200×1.050/2=5.040kN風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 W0 基本風壓(kN/m2)， W0 = 0.300 Uz 風荷載高度變化系數(shù)，Uz = 1.000 Us 風荷載體型系數(shù)： Us = 0.

11、600經計算得到：Wk = 0.300×1.000×0.600 = 0.180kN/m2。考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ經過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×3.415+0.9×1.4×5.040=10.448kN不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ經過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×3.415+1.4×5.040=11.154kN風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 0

12、.9×1.4Wklah2/10其中 Wk 風荷載標準值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。經過計算得到風荷載產生的彎矩： Mw=0.9×1.4×0.180×1.200×1.800×1.800/10=0.088kN.m五、立桿的穩(wěn)定性計算:1.不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設計值，N=11.154kN； i 計算立桿的截面回轉半徑，i=1.59cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計算長度 (m),由公式

13、l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A 立桿凈截面面積，A=5.060cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3； 由長細比，為3118/16=196； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結果查表得到0.188； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f=143.50N/mm2；經計算得到: =11154/(0.19×506)=117.461N/mm2； 不考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求!2.考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立

14、桿的軸心壓力設計值，N=10.448kN； i 計算立桿的截面回轉半徑，i=1.59cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計算長度 (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=5.060cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3； 由長細比，為3118/16=196； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結果查表得到0.188； MW 計算立桿段由風荷載設計值產生的彎矩，MW=0.088kN.m； 鋼

15、管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f=143.50N/mm2；經計算得到 =10448/(0.19×506)+88000/5260=126.794N/mm2； 考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求!六、最大搭設高度的計算:不考慮風荷載時，當立桿采用單管時，單、雙排腳手架允許搭設高度H，按下列計算： 其中 NG2K 構配件自重標準值產生的軸向力，NG2K = 1.011kN； NQ 活荷載標準值， NQ = 5.040kN； gk 每米立桿承受的結構自重標準值，gk = 0.120kN/m；經計算得到，不考慮風荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭

16、設高度 H = 37.143米?？紤]風荷載時，當立桿采用單管時，單、雙排腳手架允許搭設高度H，按下列計算： 其中 NG2K 構配件自重標準值產生的軸向力，NG2K = 1.011kN； NQ 活荷載標準值， NQ = 5.040kN； gk 每米立桿承受的結構自重標準值，gk = 0.120kN/m； Mwk 計算立桿段由風荷載標準值產生的彎矩，Mwk = 0.070kN.m；經計算得到，考慮風荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設高度 H = 30.998米。取上面兩式計算結果的最小值，腳手架允許搭設高度 H=30.998米。七、連墻件的計算:連墻件的軸向力計算值應按照下式計算： Nl = Nlw +

17、 No其中 Nlw 風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN)，應按照下式計算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk 風荷載標準值，wk = 0.180kN/m2； Aw 每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積: Aw = 3.60×3.60 = 12.960m2； No 連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN)；No = 3.000經計算得到 Nlw = 3.266kN，連墻件軸向力計算值 Nl = 6.266kN根據(jù)連墻件桿件強度要求，軸向力設計值 Nf1 = 0.85Acf根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設計值 Nf2 = 0.85Af其中 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l/i=30.00/1.59的結果查表得到=0.95； 凈截面面積 Ac = 5.06cm2；毛截面面積 A = 18.32cm2；f = 143.50N/mm2。經過計算得到 Nf1 = 61.719kNNf1>Nl，連墻件的設計計算滿足強度設計要求!經過計算得到 Nf = 212.711kNNf2>Nl，連墻件的設計計算滿足穩(wěn)定性設計要求!連墻件采用扣件與墻體連接。經過計算得到 N1=6.266kN 小于扣件的抗滑力8.0kN，連墻件扣件滿足要求! 連墻件扣件連接示意圖八、立桿的地基承載力