脚手架计算书及相关图纸.docx
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脚手架计算书及相关图纸
脚手架计算书及相关图纸
【计算书】
钢管落地脚手架计算书
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
单排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48、3×3、6
脚手架搭设高度H(m)
22
脚手架沿纵向搭设长度L(m)
243
立杆步距h(m)
1、8
立杆纵距或跨距la(m)
1、5
立杆横距lb(m)
0、9
内立杆离建筑物距离a(m)
0、2
双立杆计算方法
按构造要求设计
双立杆计算高度H1(m)
10
二、荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0、35
脚手板铺设方式
2步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)
0、01
挡脚板类型
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0、14
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0、129
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)
3
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)
2
地区
大通县
安全网设置
半封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0、3
风荷载体型系数μs
1、25
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1、2,0、9
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0、45,0、34
计算简图:
立面图
侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
127100
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
5260
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1、2×(0、04+Gkjb×lb/(n+1))+1、4×Gk×lb/(n+1)=1、2×(0、04+0、35×0、9/(2+1))+1、4×3×0、9/(2+1)=1、43kN/m
正常使用极限状态
q'=(0、04+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0、04+0、35×0、9/(2+1))+3×0、9/(2+1)=1、04kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0、1qla2=0、1×1、43×1、52=0、32kN·m
σ=Mmax/W=0、32×106/5260=61、32N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0、677q'la4/(100EI)=0、677×1、04×15004/(100×206000×127100)=1、368mm
νmax=1、368mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1、1qla=1、1×1、43×1、5=2、37kN
正常使用极限状态
Rmax'=1、1q'la=1、1×1、04×1、5=1、72kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2、37kN
q=1、2×0、04=0、048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1、72kN
q'=0、04kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0、71×106/5260=134、78N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=1、702mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[900/150,10]=6mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2、39kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0、85
扣件抗滑承载力验算:
纵向水平杆:
Rmax=2、37/2=1、18kN≤Rc=0、85×8=6、8kN
横向水平杆:
Rmax=2、39kN≤Rc=0、85×8=6、8kN
满足要求!
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
48
脚手架钢管类型
Φ48、3×3、6
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0、129
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆:
NG1k=(gk+la×n/2×0、04/h)×H=(0、129+1、5×2/2×0、04/1、8)×48=7、78kN
单内立杆:
NG1k=7、78kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:
NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(48/1、8+1)×1、5×0、9×0、35×1/2/2=3、27kN
单内立杆:
NG2k1=3、27kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:
NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(48/1、8+1)×1、5×0、14×1/2=2、9kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:
NG2k3=Gkmw×la×H=0、01×1、5×48=0、72kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3、27+2、9+0、72=6、89kN
单内立杆:
NG2k=NG2k1=3、27kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj+nzj×Gkzj)/2=1、5×0、9×(1×3+1×2)/2=3、38kN
内立杆:
NQ1k=3、38kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:
N=1、2×(NG1k+NG2k)+0、9×1、4×NQ1k=1、2×(7、78+6、89)+0、9×1、4×3、38=21、86kN
单内立杆:
N=1、2×(NG1k+NG2k)+0、9×1、4×NQ1k=1、2×(7、78+3、27)+0、9×1、4×3、38=17、51kN
七、钢丝绳卸荷计算
钢丝绳不均匀系数α
0、85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)
15、19
钢丝绳绳夹数量[n]
5
吊环设置
共用
卸荷系数Kf
0、8
上部增加荷载高度(m)
6
脚手架卸荷次数N
1
第N次卸荷
卸荷点位置高度hx(m)
卸荷点净高hj(m)
钢丝绳上下吊点的竖向距离ls(m)
上吊点距内立杆下吊点的水平距离(mm)
上吊点距外立杆下吊点的水平距离(mm)
卸荷点水平间距(m)
1
27
21
3
200
1100
3
钢丝绳卸荷
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法(共用)
第1次卸荷验算
α1=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/200)=86、19°
α2=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/1100)=69、86°
钢丝绳竖向分力,不均匀系数KX取1、5
P1=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0、8×1、5×17、51×21/48×3/1、5=18、39kN
P2=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0、8×1、5×21、86×21/48×3/1、5=22、95kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=18、39/sin86、19°=18、43kN
T2=P2/sinα2=22、95/sin69、86°=24、45kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1,T2]=24、45kN
绳夹数量:
n=1、667[Fg]/(2T)=1、667×24、45/(2×15、19)=2个≤[n]=5个
满足要求!
Pg=k×[Fg]/α=9×24、45/0、85=258、86kN
钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0、5)1/2=(258、86/0、5)1/2=22、75mm
吊环最小直径dmin=(4A/π)1/2=(4×[Fg]/([f]π))1/2=4×24、45×103/(65π))1/2=22mm
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9、7、6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
第1次卸荷钢丝绳最小直径22、75mm,必须拉紧至24、45kN,吊环最小直径为22mm。
八、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
48
立杆截面抵抗矩W(mm3)
5260
立杆截面回转半径i(mm)
15、9
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
506
连墙件布置方式
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1、5×1、8=2、7m
长细比λ=l0/i=2、7×103/15、9=169、81≤210
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμh=1、155×1、5×1、8=3、12m
长细比λ=l0/i=3、12×103/15、9=196、13
查《规范》表A得,φ=0、188
满足要求!
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=(1、2×(NG1k+NG2k)+1、4×NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[6,(1-Kf)×hj顶])/H=(1、2×(7、78+6、89)+1、4×3、38)×(27+(1-0、8)×(27-27)+max[6,(1-0、8)×21])/48=15、35kN
σ=N/(φA)=15353、77/(0、188×506)=161、4N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=(1、2×(NG1k+NG2k)+0、9×1、4×NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[6,(1-Kf)×hj顶])/H=(1、2×(7、78+6、89)+0、9×1、4×3、38)×(27+(1-0、8)×(27-27)+max[6,(1-0、8)×21])/48=15、03kN
Mw=0、9×1、4×Mwk=0、9×1、4×ωklah2/10=0、9×1、4×0、34×1、5×1、82/10=0、21kN·m
σ=N/(φA)+Mw/W=15028、92/(0、188×506)+208254、33/5260=197、58N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)
3
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件截面面积Ac(mm2)
489
连墙件截面回转半径i(mm)
158
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0、85
Nlw=1、4×ωk×2×h×2×la=1、4×0、45×2×1、8×2×1、5=6、84kN
长细比λ=l0/i=600/158=3、8,查《规范》表A、0、6得,φ=0、99
(Nlw+N0)/(φAc)=(6、84+3)×103/(0、99×489)=20、28N/mm2≤0、85×[f]=0、85×205N/mm2=174、25N/mm2
满足要求!
扣件抗滑承载力验算:
Nlw+N0=6、84+3=9、84kN≤0、85×12=10、2kN
满足要求!
十、立杆地基承载力验算
地基土类型
粘性土
地基承载力特征值fg(kPa)
140
地基承载力调整系数mf
1
垫板底面积A(m2)
0、25
单立杆的轴心压力标准值N=((NG1k+NG2k)+NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[6,(1-Kf)×hj顶])/H=((7、78+6、89)+3、38)×(27+(1-0、8)×(27-27)+max[6,(1-0、8)×21])/48=12、41kN
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=12、41/(1×0、25)=49、63kPa≤fg=140kPa
满足要求!