m雙排懸挑式扣件鋼管腳手架計(jì)算書

懸挑式扣件鋼管腳手架計(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)算參數(shù):雙排腳手架，搭設(shè)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0.80米，內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu)0.50米，立桿的步距1.35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2.70米，水平間距3.60米。施工活荷載為3.0kN/m2，同時(shí)考慮2層施工。腳手板采用木板，荷載為0.35kN/m2，按照鋪設(shè)10層計(jì)算。欄桿采用木板，荷載為0.14kN/m，安全網(wǎng)荷載取0.0050kN/m2。腳手板下小橫桿在大橫桿上面，且主結(jié)點(diǎn)間增加一根小橫桿。基本風(fēng)壓0.55kN/m2，高度變化系數(shù)0.8400，體型系數(shù)0.6000。懸挑水平鋼梁采用[20a號(hào)槽鋼U口水平，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1.50米。懸挑水平鋼梁采用懸臂式結(jié)構(gòu)，沒(méi)有鋼絲繩或支桿與建筑物拉結(jié)。一、小橫桿的計(jì)算小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)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(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×1.200/2=0.210kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×1.200/2=1.800kN/m荷載的計(jì)算值q=1.2×0.038+1.2×0.210+1.4×1.800=2.818kN/m小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩計(jì)算公式如下:M=2.818×0.8002=0.225×106/5080.0=44.379N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度計(jì)算公式如下:荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.210+1.800=2.048kN/m簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的最大撓度V=5.0×2.048×800.04/(384×2.06×105×121900.0)=0.435mm小橫桿的最大撓度小于800.0/150與10mm,滿足要求!二、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，小橫桿在大橫桿的上面。用小橫桿支座的最大反力計(jì)算值，在最不利荷載布置下計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038×0.800=0.031kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×0.800×1.200/2=0.168kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×0.800×1.200/2=1.440kN荷載的計(jì)算值P=(1.2×0.031+1.2×0.168+1.4×1.440)/2=1.127kN大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為大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=0.08×(1.2×0.038)×1.2002+0.175×1.127×=0.242×106/5080.0=47.643N/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)算最大撓度考慮為大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:大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=0.677×0.038×1200.004/(100×2.060×105×121900.000)=0.02mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.031+0.168+1.440=1.639kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度V1=1.146×1638.720×1200.003/(100×2.060×105×121900.000)=1.29mm最大撓度和V=V1+V2=1.314mm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(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=0.038×1.200=0.046kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350×0.800×1.200/2=0.168kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×0.800×1.200/2=1.440kN荷載的計(jì)算值R=1.2×0.046+1.2×0.168+1.4×1.440=2.273kN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)；本例為0.1379NG1=0.138×20.000=2.758kN(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35NG2=0.350×10×1.200×(0.800+0.500)/2=2.730kN(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、木腳手板標(biāo)擋板，準(zhǔn)值為0.14NG3=0.140×1.200×10/2=0.840kN(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.200×20.000=0.120kN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.448kN。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=3.000×2×1.200×0.800/2=2.880kN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=0.550Uz——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=0.840Us——風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us=0.600經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7×0.550×0.840×0.600=0.194kN/m2?？紤]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(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.2×6.448+0.85×1.4×2.880=11.165kN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(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.2×6.448+1.4×2.880=11.770kN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(guò)計(jì)算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩Mw=0.85×1.4×0.194×1.200×1.350×五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算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，N=11.770kN；i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；k——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155；u——計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500；l0——計(jì)算長(zhǎng)度(m),由公式l0=kuh確定，l0=1.155×1.500×1.350=2.339m；A——立桿凈截面面積，A=4.890cm2；W——立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3；——由長(zhǎng)細(xì)比，為2339/16=148；——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.316；——鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到=11770/(0.32×489)=76.140N/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)，立桿的穩(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，N=11.165kN；i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm；k——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155；u——計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500；l0——計(jì)算長(zhǎng)度(m),由公式l0=kuh確定，l0=1.155×1.500×1.350=2.339m；A——立桿凈截面面積，A=4.890cm2；W——立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3；——由長(zhǎng)細(xì)比，為2339/16=148；——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.316；MW——計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW；——鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到=11165/(0.32×489)+50000/5080=82.168N/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)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!六、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=0.194kN/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=2.70×3.60=9.720m2；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=2.640kN，連墻件軸向力計(jì)算值Nl=7.640kN連墻件軸向力設(shè)計(jì)值Nf=A[f]其中——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l/i=50.00/1.58的結(jié)果查表得到=0.92；A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到Nf=91.702kNNf>Nl，連墻件的的設(shè)計(jì)計(jì)算滿滿足要求!連墻件采用扣件與與墻體連接。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到NNl=7..640kNN小于扣件的的抗滑力8..0kN，滿滿足要求!連墻件扣件連接示示意圖七、懸挑梁的受力力計(jì)算懸挑腳手架按照帶帶懸臂的單跨跨梁計(jì)算懸出端C受腳手架架荷載N的作用，里里端B為與樓板的的錨固點(diǎn)，AA為墻支點(diǎn)。懸臂單跨梁計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖支座反力計(jì)算公式式支座彎矩計(jì)算公式式C點(diǎn)最大撓撓度計(jì)算公式式其中k=mm/l,kll=ml/l,k2=m2/l。本工程算例中，mm=15500mm，l=11500mmm，ml=5000mm，m2=13300mm；；水平支撐梁的截面面慣性矩I=17880.40ccm4，截面模量量(抵抗矩)WW=1778.00ccm3。受腳手架作用集中中強(qiáng)度計(jì)算荷荷載N=111.77kkN水平鋼梁自重強(qiáng)度度計(jì)算荷載q=1.22×28.833×0.00001×7.85×10=0..27kN//mk=11.50/11.50=11.00kl=0.500/1.500=0.333k2=1.300/1.500=0.877代入公式，經(jīng)過(guò)計(jì)計(jì)算得到支座反力RA==38.4777kN支座反力RB==-14.1124kN最大彎矩MA抗彎計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)f=21.4491×106/(1.005×1780000.0)==114.9986N/mmm2水平支撐梁的抗彎彎計(jì)算強(qiáng)度小小于215..0N/mmm2,滿足要求!受腳手架作用集中中計(jì)算荷載N=6.445+2.888=9.333kN水平鋼梁自重計(jì)算算荷載q==28.833×0.00001×7.85×10=0..23kN//m最大撓度Vmaax=6.2228mm按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》(GB500017-20003)附錄錄A結(jié)構(gòu)變形規(guī)規(guī)定，受彎構(gòu)構(gòu)件的跨度對(duì)對(duì)懸臂梁為懸懸伸長(zhǎng)度的兩兩倍，即30000.0mmm水平支撐梁的最大大撓度小于33000.00/400,,滿足要求!八、懸挑梁的整體體穩(wěn)定性計(jì)算算水平鋼梁采用[220a號(hào)槽鋼鋼U口水平,計(jì)算公式如如下其中b——均均勻彎曲的受受彎構(gòu)件整體體穩(wěn)定系數(shù)，按按照下式計(jì)算算：經(jīng)過(guò)計(jì)算得到b==570×11.0×73.0×235/((1300..0×200.00×235.00)=1.776由于b大于0.66，按照《鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(GB500017-20003)附錄錄B其值b'b=0.9110經(jīng)過(guò)計(jì)算得到強(qiáng)度度=21.449×106/(0.9910×1780000.00))=132..70N/mmm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性性計(jì)算<[f],滿滿足要求!九、錨固段與樓板板連接的計(jì)算算1.水平鋼鋼梁與樓板壓壓點(diǎn)如果采用用鋼筋拉環(huán)，拉拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算算如下：水平鋼梁與樓板壓壓點(diǎn)的拉環(huán)受受力R=144.124kkN水平鋼梁與樓板壓壓點(diǎn)的拉環(huán)強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算公式式為其中[f]為拉環(huán)環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)強(qiáng)度，每個(gè)拉拉環(huán)按照兩個(gè)個(gè)截面計(jì)算，按按照《混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》10..9.8[ff]=550N/mmm2；所需要的水平鋼梁梁與樓板壓點(diǎn)點(diǎn)的