扣件式落地双排脚手架计算说明.doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上扣件式落地双排脚手架计算书计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。 脚手架搭设体系剖面图 脚手架搭设体系正立面图 脚手架搭设体系平面图一、参数信息1.脚手架搭设参数脚手架从地面开始搭设，搭设高度H：40m；顶步栏杆高：0.7m；内立杆距离墙长度a：0.5m；立杆步距h：1.5m；总步数：26步；立杆纵距la：1.5m；立杆横距lb：1.2m；小横杆伸出内立杆长度a1：0.3m；扫地杆距地

2、：0.3m；采用小横杆在上布置，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根；采用的钢管类型为48 3.25；连墙件布置方式为二步三跨，连接方式为扣件连接；连墙件扣件连接方式为双扣件，扣件抗滑承载力折减系数为1；2.荷载参数(1)活荷载参数结构脚手架均布活荷载：3kN/m2；结构脚手架同时施工层数：1层；装修脚手架均布活荷载：2kN/m2；装修脚手架同时施工层数：0层；(2)风荷载参数本工程地处辽宁沈阳市，基本风压Wo：0.55kN/m2；地面粗糙度类别为：C类(有密集建筑群市区)；(2)静荷载参数1)脚手板参数选用木脚手板，步步满铺脚手板；脚手板自重：0.35kN/m2；铺设层数：2层；2)防护栏杆第2

3、步开始步步设防护栏杆，每步防护栏杆根数为2根，总根数为52根；3)围护材料2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全网全封闭。密目网选用为：2300目/100cm2，A0=1.3mm2；密目网自重：0.01kN/m2；二、小横杆的计算 小横杆在大横杆的上面，考虑活荷载在小横杆上的最不利布置，验算强度和挠度时不计小横杆的悬挑荷载，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。1.均布荷载值计算作用在小横杆上的荷载标准值：q=0.036+0.3501.5/2+31.5/2 = 2.548 kN/m；作用在小横杆上的荷载设计值：q=1.2（0.036+0.3501.5/2）+1.431.5/2 =

4、3.508 kN/m；2.强度验算最大弯矩 M = ql2/8 =3.5081.22/8 = 0.631 kN.m； 最大应力计算值 = M / W =0.631106/4.79103=131.828 N/mm2； 小横杆实际弯曲应力计算值=131.828N/mm2 小于抗弯强度设计值f=205N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度 = 5ql4/384EI = 5.02.54812004/(3842.0610511.5104)=2.904 mm； 小横杆实际最大挠度计算值=2.904mm 小于最大允许挠度值min（1200/150，10）=8.000mm，满足要求！三、大横杆的计算小横杆

5、在大横杆的上面，小横杆把荷载以集中力的形式传递给大横杆，所以，大横杆按照集中力作用下的三跨连续梁进行强度和挠度计算。计算小横杆传递给大横杆的集中力时，计入小横杆的悬挑荷载。1.小横杆传递给大横杆的集中力计算内排大横杆受到的集中力标准值： F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0.52.5481.2(1+0.3/1.2)2=2.389 kN；内排大横杆受到的集中力设计值：F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0.53.5081.2(1+0.3/1.2)2=3.289 kN；外排大横杆受到的集中力标准值： F=0.5qlb1+(a1/lb)2=0.52.5481.21+(0.3/1.2)2=1.6

6、25 kN；外排大横杆受到的集中力设计值：F=0.5qlb1+(a1/lb)2=0.53.5081.21+(0.3/1.2)2=2.236 kN；2.大横杆受力计算大横杆按三跨（每跨中部）均有集中活荷载分布计算，由脚手架大横杆试验可知，大横杆按照三跨连续梁计算是偏于安全的，按以上荷载分布进行计算可以满足要求并且与我国工程长期使用经验值相符。根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下（内排大横杆、外排大横杆计算方式完全相同，下面是内排大横杆的计算过程，外排大横杆计算过程从略，仅给出最终计算结果）： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kNm) 剪力图(kN) 变形计算简图 变形图(mm)计

7、算得到内排大横杆： 最大弯矩：M= 0.871 kN.m 最大变形：= 3.983 mm 最大支座反力：F= 7.142 kN计算得到外排大横杆(计算过程从略)： 最大弯矩：M= 0.594 kN.m 最大变形：= 2.725 mm 最大支座反力：F= 4.879 kN3.强度验算最大应力计算值 = 0.871106/4.79103=181.751 N/mm2；大横杆实际弯曲应力计算值=181.751N/mm2 小于抗弯强度设计值f=205N/mm2，满足要求！4.挠度验算最大挠度=3.983mm；大横杆实际最大挠度计算值=3.983mm 小于最大允许挠度值min（1500/150，10）=1

8、0.000mm，满足要求！四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算扣件的抗滑承载力按照下式计算: R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值。规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN。扣件抗滑承载力折减系数1，则该工程采用的单扣件承载力取值为8.000kN，双扣件承载力取值为16.000kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。本工程内排大横杆传给内立杆的竖向作用力为7.142 kN, 外排大横杆传给外立杆的竖向作用力为4.879 kN；作业层内力杆扣件抗滑承载力验算：内立杆受到的竖向作用力R=7.142kN 8.000kN，内力杆采用单扣件，其抗滑承载力的设计计算满足要

9、求！作业层外力杆扣件抗滑承载力验算：外立杆受到的竖向作用力R=4.879kN 8.000kN，外力杆采用单扣件，其抗滑承载力的设计计算满足要求！五、脚手架立杆荷载计算作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.确定按稳定计算的脚手架搭设高度HsHs=H/（1-0.001H）=40/（1-0.00140）=41.667 m；2.静荷载标准值计算(1)结构自重标准值NG1k采用48 3.25钢管。外立杆：NG1k= gk Hs=0.140741.667=5.863 kN；内立杆：NG1k= gk Hs=0.119941.667=4.998 kN；(2)构配件自重标准值NG2k1)脚手板的自重

10、标准值NG2k1采用木脚手板，自重标准值gk1=0.35kN/m2 ，铺设层数n1=2层。外立杆：NG2k1= n10.5lblagk1 = 20.51.21.50.35=0.630 kN；内立杆：NG2k1= n1（0.5lb+a1）lagk1 = 2（0.51.2+0.3）1.50.35=0.945 kN；2)防护栏杆及扣件的自重标准值NG2k3采用48 3.25钢管，自重标准值gk3=0.0359kN/m ，总根数n3=52根。外立杆：NG2k3= n3（lagk3+0.0132）= 52（1.50.0359+0.0132）=3.487 kN；3)围护材料的自重标准值NG2k4采用230

11、0目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全网全封闭，自重标准值gk4=0.01kN/m2。外立杆：NG2k4= laH gk4 =1.5400.01=0.600 kN；4)附加横杆及扣件的自重标准值NG2k5搭接在大横杆上的小横杆根数n4=1根，铺设层数n5=2层，采用48 3.25钢管，自重标准值gk6=0.0359kN/m。外立杆：NG2k5= n5n4（0.5lbgk6+0.0132） = 21（0.51.20.0359+0.0132）=0.069 kN；内立杆：NG2k5= n5n4（0.5lb+a1）gk6+0.0132 = 21（0.51.2+0.3）0.0359+0.0132

12、= 0.091 kN；5）构配件自重标准值NG2k合计外立杆：NG2k=0.630+3.487+0.600+0.069=4.786 kN；内立杆：NG2k=0.945+0.091=1.036 kN；3.活荷载标准值计算活荷载按照1个结构作业层（荷载为3 kN/m2）计算，活荷载合计值Qk=3 kN/m2。外立杆：NQk= 0.5lblaQk = 0.51.21.53=2.700 kN；内立杆：NQk =（0.5lb+a1）laQk =（0.51.2+0.3）1.53=4.050 kN；4.风荷载标准值计算Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2)，按照荷载规范规定采用：0 = 0.

13、55 kN/m2； s - 风荷载体型系数：s=1.3j =1.30.870=1.131；j为挡风系数，考虑了脚手架和围护材料的共同作用，计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。z - 风荷载高度变化系数，按照荷载规范的规定采用：脚手架底部z= 0.740，脚手架顶部z= 1.130；经计算得到，风荷载标准值为: 脚手架底部Wk = 0.70.550.7401.131 = 0.322 kN/m2； 脚手架顶部Wk = 0.70.551.1301.131 = 0.492 kN/m2；六、立杆稳定性计算(一)基本数据计算1.立杆长细比验算依据扣件式规范第5.1.9条：长细比= l0/i = kh/i=

14、h/i（k取为1）查扣件式规范表5.3.3得： = 1.530；立杆的截面回转半径：i = 1.590 cm；= 1.5301.5100/1.590=144.340立杆实际长细比计算值=144.340 小于容许长细比210，满足要求！2.确定轴心受压构件的稳定系数长细比= l0/i = kh/i=1.1551.5301.5100/1.590=166.712；稳定系数查扣件式规范附录C表得到：= 0.254；3.风荷载设计值产生的立杆段弯矩MwMw = 0.851.4WkLah2/10经计算得到，各段弯矩Mw为： 脚手架底部 Mw= 0.129kNm；(二)外立杆稳定性计算1.组合风荷载时,外立

15、杆的稳定性计算 = N/(A) + MW/W f外立杆的轴心压力设计值 N =1.2（NG1k+NG2k）+0.851.4NQk =1.2（5.863+4.786）+ 0.851.42.700= 15.991 kN； = 15991.387/(0.254457)+.742/4790 = 164.848 N/mm2；组合风荷载时，外立杆实际抗压应力计算值=164.848N/mm2 小于抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求！2.不组合风荷载时,外立杆的稳定性计算 = N/(A) f外立杆的轴心压力设计值 N =1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQk =1.2（5.863+4.786）+

16、 1.42.700= 16.558 kN； = 16558.387/(0.254457)=142.726 N/mm2；不组合合风荷载时，外立杆实际抗压应力计算值=142.726N/mm2 小于抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求！(三)内立杆稳定性计算全封闭双排脚手架仅考虑外立杆承受风荷载的作用，内立杆不考虑风荷载作用。 = N/(A) f内立杆的轴心压力设计值 N =1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQk =1.2（4.998+1.036）+ 1.44.050= 12.911 kN； = 12910.581/(0.254457)=111.283 N/mm2；内立杆实际抗压应力计算

17、值=111.283N/mm2 小于抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求！七、连墙件的稳定性计算风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 9.297 kN；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.500 m2；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 14.297 kN；连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i = 700/15.9的结果查表得到 =0.872；A = 4.57 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.8724.

18、5710220510-3 = 81.684 kN；Nl=14.297kN Nf=81.684kN，连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl=14.297kN 双扣件的抗滑力16.000kN，满足要求！八、楼盖承载力及抗冲切验算楼板承载力验算依据混凝土工程模板与支架技术杜荣军编、工程结构设计原理曹双寅主编、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001) 等规范编制。(一)楼盖参数信息脚手架搭设在现浇楼盖上，下面是楼盖的有关参数：楼盖为双向板，板单元计算

19、长度BL=4m；板单元宽度BC=3m。楼盖板厚度h0=150mm，混凝土设计强度为C25，已浇筑20天，混凝土强度fc=10.532MPa； 结构模型立面图 结构模型平面图(二)荷载计算立杆传递荷载组合值：P=14.734kN；混凝土板活荷载设计值(kN/m2)：QB=1.42N/(LaLb)(LbBc)/(0.49BcBl)+Qk=1.4214.734/(1.51.2)(1.23)/(0.4934)+2.5=17.533kN/m2；混凝土板恒载设计值(kN/m2)：GB=1.2hi/100025=4.500kN/m2；(三)板单元弯矩计算四边固定：Lx/Ly=3/4=0.750；查表：mx=

20、0.02960，my=0.01300，mx=-0.07010，my=-0.05650；四边简支：Lx/Ly=3/4=0.750；查表：mqx=0.06200，mqy=0.03170；因为计算单元取连续板块其中之一，故需计算折算荷载组合设计值：GB=GB+QB/2=4.500+17.533/2=13.266kN/m2；Gq=GB+QB=4.500+17.533=22.033kN/m2；QB= QB/2=17.533/2=8.766kN/m2；Mx=(mx+my)GBBc2+(mqx+mqy)QBBc2=9.236kN/m2；My=(my+mx)GBBc2+(mqy+mqx)QBBc2=5.738

21、kN/m2；Mx=mxGqBc2=-13.901kN/m2；My=myGqBc2=-11.204kN/m2；根据以上弯矩，在混凝土结构计算手册（第三版）中查表得到楼盖板理论配筋： 钢筋位置 弯矩计算值（kN/m2） 理论钢筋面积（mm2）楼盖X向正筋 9.236 ASX=362（HPB235）楼盖Y向正筋 5.738 ASY=223（HPB235）楼盖X向负筋 -13.901 ASX=388（HRB335）楼盖Y向负筋 -11.204 ASY=310（HRB335）楼盖板实际配筋：钢筋位置 配筋量及等级 钢筋面积（mm2）楼盖X向正筋 HPB23510100 ASX=785楼盖Y向正筋 HPB

22、23510100 ASY=785楼盖X向负筋 HRB33512120 ASX=942楼盖Y向负筋 HRB33512120 ASY=942楼盖实际配筋面积理论配筋面积，现浇楼盖板满足承载能力要求。(四)楼板抗冲切承载力验算外脚手架支撑在混凝土楼盖板上，根据混凝土结构设计规范（GB50010）规定，受冲切承载力应满足下式：Fl(0.7hft+0.15pc,m)umh0为了安全和简化计算起见，不考虑上式中pc,m之值，作为板承载能力安全储备，将上式修改为下式：Fl0.7hftumh00.7hftumh0=0.71.0001.1241.651543.000125.000/1000=88.167 kN；Fl=16.558 kN；混凝土楼板在脚手架钢管作用下可以承受的最大冲击力为88.167kN 钢管作用荷载16.558kN，楼板抗冲切承载力验算满足要求。专心-专注-专业