雙排扣件鋼管腳手架計算書

1、雙排扣件鋼管腳手架計算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標準GB51210-2016建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2017建筑地基基礎(chǔ)設(shè)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1.00。雙排腳手架，搭設(shè)高度15.5米，立桿采用單立管。立桿的縱距1.50米，立桿的橫距0.80米，內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu)0.30米，立桿的步距1.80米。鋼管類型為48×3.0，連墻件采用2步2跨，豎向間距3.60米，水平間距3.00米。施工活荷載為2.0kN/m

2、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(shè)4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(jié)點間增加一根小橫桿?；撅L(fēng)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(chǔ)底面擴展面積0.250m2，地基承載力調(diào)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

3、桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿的自重標準值 P1=0.038kN/m腳手板的荷載標準值 P2=0.350×1.500/2=0.262kN/m 活荷載標準值 Q=2.000×1.500/2=1.500kN/m 荷載的計算值 q=1.2×0.038+1.2×0.262+1.4×1.500=2.461kN/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=2.461×0.8002/8=0.197kN.m =0M/W = 1.000×0.197×106/4493.0

4、=43.821N/mm2小橫桿的計算強度小于205.0N/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=0.038+0.262+1.500=1.801kN/m簡支梁均布荷載作用下的最大撓度 V=5.0×1.801×800.04/(384×2.06×105×107831.2)=0.432mm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

5、彎矩和變形。1.荷載值計算小橫桿的自重標準值 P1=0.038×0.800=0.031kN腳手板的荷載標準值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷載標準值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN 荷載的計算值 P=(1.2×0.031+1.2×0.210+1.4×1.200)/2=0.984kN 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&

6、#215;(1.2×0.038)×1.5002+0.175×0.984×1.500=0.267kN.m =0M/W = 1.000×0.267×106/4493.0=59.361N/mm2大橫桿的計算強度小于205.0N/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=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×

7、;107831.200)=0.059mm集中荷載標準值 P=(0.031+0.210+1.200)/2=0.720kN集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度 V2=1.146×720.360×1500.003/(100×2.060×105×107831.200)=1.254mm最大撓度和 V=V1+V2=1.314mm大橫桿的最大撓度小于1500.0/150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: 0R Rc其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值,單扣件取8.0kN,雙扣件取12.0kN

8、； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值； 0 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；1.荷載值計算橫桿的自重標準值 P1=0.038×1.500=0.058kN腳手板的荷載標準值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷載標準值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN 荷載的計算值 0R = 1.000×(1.2×0.058+1.2×0.210+1.4×1.200) = 2.001kN單扣件抗滑承載力的設(shè)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

9、: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、腳手架荷載標準值:作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標準值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值(kN/m)；本例為0.1072 NG1 = 0.107×15.500=1.662kN(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 = 0.350×4×1.500×(0.800+0.300)/2=1.155kN(3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用欄桿

10、、竹串片腳手板擋板，標準值為0.17 NG3 = 0.170×1.500×4=1.020kN(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.010×1.500×15.500=0.232kN經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.070kN?；詈奢d為施工荷載標準值產(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)計算得到，活荷載標準值 NQ = 2.000×2×1.500×0.800/2=2.400kN風(fēng)荷載標準值應(yīng)按照以下公式計算 其中 W0

11、 基本風(fēng)壓(kN/m2)， W0 = 0.300 Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，Uz = 1.000 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)： Us = 0.600經(jīng)計算得到：Wk = 0.300×1.000×0.600 = 0.180kN/m2?？紤]風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×4.070+1.0×1.4×2.400=8.244kN不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力： N=1.2×

12、;4.070+1.4×2.400=8.244kN風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 1.4×0.6×0.05WklaHc2其中 Wk 風(fēng)荷載標準值(kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； 彎矩折減系數(shù)； Hc 連墻件間豎向垂直距離 (m)。經(jīng)過計算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩： Mw=1.4×0.6×0.05×0.60×0.180×1.500×3.600×3.600=0.088kN.m五、立桿的穩(wěn)定性計算:1.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=8

13、.244kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； 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=4.241cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.493cm3； 長細比，為3118/16=196 0 允許長細比(k取1)，為2700/16=169 <210 長細比驗算滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.190； 鋼管立桿受壓強

14、度計算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.00N/mm2；經(jīng)計算得到: =1.0×8244/(0.19×424)=102.543N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求!2.考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=8.244kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； 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=3.1

15、18m； A 立桿凈截面面積，A=4.241cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.493cm3； 長細比，為3118/16=196 0 允許長細比(k取1)，為2700/16=169 <210 長細比驗算滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.190； MW 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.088kN.m； 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f=205.00N/mm2；經(jīng)計算得到 =1.0×8244/(0.19×424)+1.0×88000/4493=122.169N

16、/mm2； 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求!六、最大搭設(shè)高度的計算:不考慮風(fēng)荷載時，當立桿采用單管時，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按下式計算： H = A-(1.2NG2k+1.4NQk-NXie) / 1.2gk其中 NG2k 構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力，NG2k = 2.408kN； NQk 活荷載標準值， NQk = 2.400kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值，gk = 0.107kN/m； NXie 軸向力鋼絲繩卸荷部分， NQk = 0.000kN； 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值， = 205.00N/mm2；經(jīng)計算得到，不考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算

17、的搭設(shè)高度 H = 79.503米。考慮風(fēng)荷載時，當立桿采用單管時，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度H，按下式計算： H = A-1.2NG2k+0.9×1.4(NQk+AMwk/W)-NXie / 1.2gk其中 NG2k 構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力，NG2k = 2.408kN； NQk 活荷載標準值， NQk = 2.400kN； gk 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值，gk = 0.107kN/m； Mwk 計算立桿段由風(fēng)荷載標準值產(chǎn)生的彎矩，Mwk = 0.063kN.m； NXie 軸向力鋼絲繩卸荷部分， NQk = 0.000kN； 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值， = 205.00N

18、/mm2；經(jīng)計算得到，考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 H = 67.243米。取上面兩式計算結(jié)果的最小值，腳手架允許搭設(shè)高度 H=67.243米。七、連墻件的計算:連墻件的軸向力計算值應(yīng)按照下式計算： Nl = Nlw + No其中 Nlw 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，應(yīng)按照下式計算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk 風(fēng)荷載標準值，wk = 0.180kN/m2； Aw 每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積: Aw = 3.60×3.00 = 10.800m2； No 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No = 3.000經(jīng)計算得到 Nlw = 2.722kN，連墻件軸向力計算值 Nl = 5.722kN根據(jù)連墻件桿件強度要求，軸向力設(shè)計值 Nf1 = 0.85Acf/0根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸