连廊计算书.docx
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连廊计算书
满堂脚手架计算书
计算依据:
1、工程施工图纸及现场概况
2、《建筑施工安全技术统一规范》GB50870-2013
3、《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
5、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
6、《钢结构设计规范》GB50017-2003
7、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002
8、《木结构设计规范》GB50005-2003
9、《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-2008
10、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
11、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、架体参数
满堂脚手架长度L(m)
10.2
满堂脚手架宽度B(m)
6
脚手架搭设高度H(m)
26.4
纵横向水平杆步距h(m)
1.8
立杆纵距la(m)
1
立杆横距lb(m)
1
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
1
立杆布置形式
单立杆
平台横向支撑钢管类型
单钢管
立柱间纵向钢管支撑根数n
0
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(m)
0.3
立杆计算长度系数μ
2.176
纵向钢管验算方式
三等跨连续梁
横向钢管验算方式
三等跨连续梁
二、荷载参数
脚手架钢管类型
Ф48.3×3
每米钢管自重g1k(kN/m)
0.033
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值g2k(kN/m2)
0.3
栏杆、挡脚板类型
栏杆、木脚手板挡板
挡脚板自重标准值g3k(kN/m)
0.17
密目式安全立网自重标准值g4k(kN/m)
0.1
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.1454
材料堆放荷载q1k(kN/m2)
1
施工均布荷载q2k(kN/m2)
2
平台上的集中力F1(kN)
0
立杆轴心集中力F2(kN)
0
省份
山东
地区
济南市
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
风压高度变化系数μz
1
风荷载体型系数μs
1.04
风荷载标准值ωk(kN/m2)
0.312
三、设计简图
搭设示意图:
平台水平支撑钢管布置图
平面图
侧立面图
四、板底支撑(纵向)钢管验算
钢管类型
Ф48.3×3
钢管截面抵抗矩W(cm3)
4.49
钢管截面惯性矩I(cm4)
10.78
钢管弹性模量E(N/mm2)
2.06×105
钢管抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
纵向钢管验算方式
三等跨连续梁
G1k=g1k=0.033kN/m
G2k=g2k×lb/(n+1)=0.3×1/(0+1)=0.3kN/m
Q1k=q1k×lb/(n+1)=1×1/(0+1)=1kN/m
Q2k=q2k×lb/(n+1)=2×1/(0+1)=2kN/m
1、强度验算
板底支撑钢管按均布荷载作用下的三等跨连续梁计算。
满堂脚手架平台上的无集中力
q1=1.2×(G1k+G2k)=1.2×(0.033+0.3)=0.4kN/m
q2=1.4×(G1k+G2k)=1.4×(1+2)=4.2kN/m
板底支撑钢管计算简图
Mmax=(0.100×q1+0.117×q2)×la2=(0.100×0.4+0.117×4.2)×12=0.531kN·m
Rmax=(1.100×q1+1.200×q2)×la=(1.100×0.4+1.200×4.2)×1=5.48kN
σ=Mmax/W=0.531×106/(4.49×103)=118.263N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
满堂脚手架平台上无集中力
q'1=G1k+G2k=0.033+0.3=0.333kN/m
q'2=Q1k+Q2k=1+2=3kN/m
R'max=(1.100×q'1+1.200×q'2)×la=(1.100×0.333+1.200×3)×1=3.966kN
ν=(0.677×q'1+0.990×q'2)×la4/100EI=(0.677×0.333+0.990×3)×10004/(100×2.06×105×107800)=1.439mm≤min(1000/150,10)=6.667mm
满足要求!
五、横向支撑钢管验算
平台横向支撑钢管类型
单钢管
钢管类型
Ф48.3×3
钢管截面抵抗矩W(cm3)
4.49
钢管截面惯性矩I(cm4)
10.78
钢管弹性模量E(N/mm2)
2.06×105
钢管抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立柱间纵向钢管支撑根数n
0
横向钢管验算方式
三等跨连续梁
横向支撑钢管按照均布荷载和集中荷载下三等跨连续梁计算,集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力。
满堂脚手架平台上无集中力
q=1.2×g1k=0.04kN/m
p=Rmax=5.48kN
p'=R'max=3.966kN
板底支撑钢管计算简图
弯矩图
Mmax=0.004kN·m
剪力图
Rmax=0.044kN
变形图
Vmax=0.012mm
Vmax=0.012mm≤min{1000/150,10}=6.667mm
σ=Mmax/W=0.004×106/(4.49×103)=0.891N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
满堂脚手架平台上增加集中力最不利计算
q=1.2×g1k=0.04kN/m
p=Rmax=5.48kN
p'=R'max=3.966kN
板底支撑钢管计算简图
弯矩图
Mmax=0.004kN·m
剪力图
Rmax=0.044kN
变形图
Vmax=0.012mm
Vmax=0.012mm≤min{1000/150,10}=6.667mm
σ=Mmax/W=0.004×106/(4.49×103)=0.891N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
六、立杆承重连接计算
横杆和立杆连接方式
单扣件
单扣件抗滑承载力(kN)
8
扣件抗滑移折减系数
1
单扣件抗滑承载力设计值Rc=8.0×1=8kN≥R=5.48+0=5.48kN
满足要求!
七、立杆的稳定性验算
钢管类型
Ф48.3×3
钢管截面回转半径i(cm)
1.59
钢管的净截面A(cm2)
4.24
钢管抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立柱布置形式
单立杆
立杆计算长度系数μ
2.176
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.1454
(一)风荷载计算
基本风压采用山东济南市10年一遇风压值采用,ω0=0.3kN/m2。
满堂脚手架计算高度H=26.4m,按地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市区。
风压高度变化系数µz=0.83。
计算风荷载体形系数µs
将满堂脚手架视为桁架,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》表8.3.1第33项和37项的规定计算。
满堂脚手架的挡风系数=1.2×An/(la×h)=1.2×0.162/(1×1.8)=0.108
式中An=(la+h+0.325lah)d=0.162m2
An----一步一跨内钢管的总挡风面积。
la----立杆间距,1m,h-----步距,1.8m,d-----钢管外径,0.048m
系数1.2---节点面积增大系数。
系数0.325---满堂脚手架立面每平米内剪刀撑的平均长度。
单排架无遮拦体形系数:
µst=1.2=1.2×0.108=0.13
无遮拦多排满堂脚手架的体形系数:
µs=µst
1-ηn
=0.13
1-0.963
=0.37
1-η
1-0.96
η----风荷载地形地貌修正系数。
n----满堂脚手架相连立杆排数。
风荷载标准值ωk=µzµsω0=0.83×0.37×0.3=0.092kN/m2
风荷载产生的弯矩标准值Mw:
Mw=
0.9×1.4ωklah2
=
0.9×1.4×0.092×1×1.82
=0.038kN·m
10
10
(二)计算立杆段轴向力设计值N
立杆稳定性计算部位取底层脚手架。
1、不组合风荷载时立杆轴向力设计值N
N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQk=1.2×(0.125×26.4+0.35×1×1)+1.4×2×1×1=7.180kN
式中:
NG1K——脚手架结构自重标准值产生的轴向力(kN);
NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力(kN);
ΣNQK——施工荷载标准值产生的轴向力总和(kN),
2、组合风荷载时立杆轴向力设计值N
N=1.2(NG1K+NG2K)+0.9×1.4∑NQk=1.2×(0.125×26.4+0.35×1×1)+0.9×1.4×2×1×1=6.900kN
(三)立杆的稳定性计算
组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式:
N
+
Mw
≤f
A
W
N----轴心压力设计值(kN):
N=6.900kN;
----轴心受压构件的稳定系数,由长细比λ=Lo/i查表得到;
L0---计算长度(m),L0=kμh=1.155×2.079×1.8=4.32m。
i----钢管截面回转半径(cm),i=1.61cm;
A----立杆的截面面积(cm2),A=4.27cm2;
W----立柱截面抵抗矩(cm3):
W=4.55cm3;
f----钢材的抗压强度设计值N/mm2,f=205N/mm2;
长细比计算:
λ=Lo/i=432/1.61=268。
按照长细比查表得到轴心受压立柱的稳定系数=0.102;
N
+
Mw
=
6.900×103
+
0.038×106
=158.424+8.352=166.776N/mm2A
W
0.102×4.27×102
4.55×103
立杆稳定性满足要求!
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算:
N
=
7.180×103
=164.853N/mm2A
0.102×4.27×102
立杆稳定性满足要求!
八、立杆支承面承载力验算
脚手架放置位置
混凝土楼板上
混凝土板厚度h(mm)
250
砼设计强度等级
C35
立杆底座面积A(m2)
0.01
1、抗冲切验算
楼板抗冲切承载力:
βh=1,ft=1.57N/mm,σpc.m=1N/mm,η=0.4+1.2/βs=0.4+1.2/2=1,ho=250-15=235mm,μm=4×(a+ho)=4×(100.00+235)=1340.00mm
Fl=(0.7βhft+0.15σpc.m)ημmh0=(0.7×1×1.57×103+0.15×103×1)×1×0.74×0.235=217.201kN≥N=7.418kN
满足要求!
1、局部受压承载力验算
N=NG1+NG2+NG3+NG4+NQ1+NQ2+NQ3=3.848+0.3+0.17+0.1+1+2+0=7.418kN
楼板局部受压承载力:
ω=0.75,βl=(Ab/Al)0.5=0.167,fcc=0.85×16.70=14.195kN/mm
Fl=ωβlfccA=0.75×0.167×14.195×103×0.01=17.744kN≥N=7.418kN
满足要求!