1、 建筑地基基础设计规范GB50007-2011 3.2脚手架参数脚手架设计类型结构脚手架,装修脚手架卸荷设置无脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型48.33.6脚手架架体高度H(m)21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双立杆计算方法不设置双立杆3.3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挡脚板铺设方式每米立杆承受结构自重标准值gk(k
2、N/m)0.129横向斜撑布置方式5跨1设结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)3装修脚手架作业层数nzj装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)2地区甘肃武威市安全网设置全封闭基本风压0(kN/m2)风荷载体型系数s1.254风压高度变化系数z(连墙件、单立杆稳定性)1.06,0.796风荷载标准值k(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.465,0.349 计算简图:立面图侧面图3.4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
3、/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+Gkjblb/(n+1)+1.4Gklb/(n+1)=1.2(0.04+0.350.9/(2+1)+1.430.9/(2+1)=1.434kN/m 正常使用极限状态 q=(0.04+Gkjblb/(n+1)+Gklb/(n+1)=(0.04+0.350.9/(2+1)+30.9/(2+1)=1.045kN/m 计算简图如下:3.4.1抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.11.4341.52=0.323kNm =Mmax/W=0.323106/5260=61.325N/mm2f
4、=205N/mm2 满足要求! 3.4.2挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.6771.04515004/(100206000127100)=1.368mm max1.368mmminla/150,10min1500/150,1010mm3.4.3支座反力计算 Rmax=1.1qla=1.11.5=2.366kN Rmax=1.1qla=1.11.5=1.724kN3.5横向水平杆验算 由上节可知F1=Rmax=2.366kN0.04=0.048kN/m 由上节可知F1=Rmax=1.724kN=0.04kN/m3.5.1抗弯验算 弯矩图(kNm) =Mmax/W=0.7
5、14106/5260=135.732N/mm2f=205N/mm23.5.2挠度验算 变形图(mm) max1.716mmminlb/150,10min900/150,106mm 3.5.3支座反力计算 Rmax=2.388kN 3.6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=2.366/2=1.183kNRc=0.858=6.8kN 横向水平杆:Rmax=2.388kNRc=0.85 3.7荷载计算脚手架架体高度H3.7.1 立杆静荷载计算 立杆承受的结构自重标准值NG1k 单外立杆:NG1k=(gk+lan/20.04
6、/h)H=(0.129+1.52/20.04/1.8)21=3.404kN 单内立杆:NG1k=3.404kN 脚手板的自重标准值NG2k1NG2k1=(H/h+1)lalbGkjb1/2/2=(21/1.8+1)1.50.90.351/2/2=1.496kN 1/2表示脚手板2步1设NG2k1=1.496kN 栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2NG2k2=(H/h+1)Gkdb1/2=(21/1.8+1)0.141/2=1.33kN 1/2表示挡脚板2步1设围护材料的自重标准值NG2k3NG2k3=GkmwH=0.0121=0.315kN构配件自重标准值NG2k总计NG2k=NG2k1+NG2
7、k2+NG2k3=1.496+1.33+0.315=3.141kNNG2k=NG2k1=1.496kN 立杆施工活荷载计算 外立杆:NQ1k=la(njjGkjj+nzjGkzj)/2=1.5(13+12)/2=3.375kN 内立杆:NQ1k=3.375kN 3.7.2组合风荷载作用下单立杆轴向力:N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(3.404+3.141)+ 0.93.375=12.107kN(3.404+1.496)+ 0.93.375=10.133kN 3.8立杆稳定性验算立杆计算长度系数立杆截面抵抗矩W(mm3)立杆截面回转半径i(mm)15.9立杆抗压
8、强度设计值f(N/mm2)立杆截面面积A(mm2)506连墙件布置方式两步两跨3.8.1立杆长细比验算 立杆计算长度l0=Kh=11.8=2.7m 长细比=l0/i=2.7103/15.9=169.811210 轴心受压构件的稳定系数计算: 立杆计算长度l0=Kh=1.1551.8=3.119m 长细比=l0/i=3.119103/15.9=196.132 查规范表A得,=0.1883.8.2 不组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2(3.404+3.141)+1.43.375=12.579kN =N/(A)=12579/(0.18850
9、6)=132.232N/mm2f=205N/mm2 满足要求 3.8.3 组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(3.404+3.141)+0.9 Mw=0.9Mwk=0.9klah2/10=0.90.3491.82/10=0.214kN =N/(A)+ Mw/W=12106.5/(0.188506)+213713.64/5260=167.895N/mm2f=205N/mm2 3.9脚手架架体高度验算 不组合风荷载作用 Hs1=(Af-(1.2NG2k+1.4NQ1k)/(1.2gk)=(0.18850620510-3-(1.23.
10、141+1.43.375)/(1.20.129)=71.103m 组合风荷载作用 Hs2=(Af-(1.2NG2k+0.9NQ1k+Mw A/W)/(1.2gk)=(0.1883.141+0.93.375+0.21410000.188506/5260)/(1.20.129)=49.187m Hs=49.187mH=21m3.10连墙件承载力验算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)连墙件计算长度l0(mm)600连墙件截面类型钢管连墙件型号连墙件截面面积Ac(mm2)连墙件截面回转半径i(mm)连墙件抗压强度设计值f(N/mm2)连墙件与扣件连接方式双扣件 Nlw=
11、1.4k2hla=1.40.4651.81.5=7.031kN 长细比=l0/i=600/15.9=37.736,查规范表A.0.6得,=0.896 (Nlw+N0)/(Ac)=(7.031+3)103/(0.896506)=22.125N/mm20.85f=0.85205N/mm2=174.25N/mm2 Nlw+N0=7.031+3=10.031kN0.8512=10.2kN3.11 钢管落地卸料平台计算书计算依据: 1.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 2.建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91 3.建筑地基基础设计规范GB50007-2011 4.建筑结
12、构荷载规范GB50009-2012 5.钢结构设计规范GB50017-2003架体参数卸料平台名称1楼卸料平台卸料平台布置方式沿纵向平台长度A(m)2.7平台宽度B(m)2.4平台高度H(m)6立杆纵距la(m)1.2板底支撑间距s(m)0.3荷载参数每米钢管自重g1k(kN/m)0.033脚手板自重g2k(kN/m2)栏杆、挡脚板自重g3k(kN/m)安全设施与安全网自重g4k(kN/m2)材料堆放最大荷载q1k(kN/m2)施工均布荷载q2k(kN/m2)0.8风压高度变化系数z0.74(连墙件强度验算),0.74(立杆稳定性验算)设计简图平台水平支撑钢管布置图卸料平台平面示意图卸料平台侧
13、立面示意图板底支撑(纵向)钢管验算钢管类型48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)钢管抗压强度设计值 f(N/mm2) G1k=g1k=0.033kN/m; G2k= g2klb/4 =0.3501.20/4=0.105kN/m; Q1k= q1klb/4 =3.0001.20/4=0.900kN/m; Q2k= q2klb/4 =2.0001.20/4=0.600kN/m; 强度计算 板底支撑钢管按均布荷载作用下的三等跨连续梁计算。 q1=1.2 (G1k+G2k)= 1.2(0.033+0.105)=0.166kN/m; q2
14、=1.4(Q1k+Q2k)= 1.4(0.900+0.600)=2.100kN/m; 板底支撑钢管计算简图 Mmax=(0.100q1+0.117q2)l2=(0.1000.166+0.1172.100)0.902=0.212kNm; Rmax=(1.100q1+1.200l=(1.1000.166+1.2000.90=2.432kN; =Mmax/W=0.212106/(4.49103)=47.312N/mm2f=205.00N/mm2;挠度计算=G1k+G2k=0.033+0.105=0.138kN/m=Q1k+Q2k=0.900+0.600=1.500kN/m Rmax=(1.100q1
15、+1.2002)0.138+1.2001.500)0.90=1.757kN; =(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI=(0.6770.138(0.90103)4+0.9901.500103)4)/(100206000.0010.78104) =0.466mmmin900.00/150,10mm=6.000mm横向支撑钢管验算平台横向支撑钢管类型双钢管 横向支撑钢管按照均布荷载和集中荷载下两跨连续梁计算,由于横向支撑钢管为双钢管,因此集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力的一半。=g1k=0.033kN/m; q=1.2g1k=0.040kN/m; p=Rmax/2=1.216
16、kN; p=Rmax/2=0.878kN 横向钢管计算简图 横向钢管计算弯矩图 Mmax=0.691kN 横向钢管计算剪力图 Rmax=6.064kN; 横向钢管计算变形图 max=1.445mm; =Mmax/W=0.691103)=153.942N/mm2f=205.00N/mm2; max=1.445mmmin1200.00/150,10=8.00mm;立杆承重连接计算横杆和立杆连接方式单扣件抗滑承载力(kN)8扣件抗滑移承载力系数 Rc=8.00.80=6.400kNR=6.064kN立杆的稳定性验算钢管截面回转半径i(cm)1.59钢管的净截面A(cm2)4.24按照分配系数分配主立
17、杆受力分配系数0.6 NG1=(la+2.00lb+2.00h)g1k/hH+g1k3.00/1.00=(0.90+2.001.20+2.001.50)0.033/1.506.000+0.0330.903.00/1.00=0.921kN NG2=g2klb/1.00=0.3501.20/1.00=0.378kN; NG3=g3klb=0.141.2=0.168kN; NG4=g4k1.21.5=0.018kN; NQ1=q1klb/1.00=3.0001.20/1.00=3.240kN; NQ2=q2klb/1.00=2.0001.20/1.00=2.160kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力
18、设计值: N=1.2(NG1+NG2+NG3+NG4)+0.91.4(NQ1+NQ2)=1.2(0.921+0.378+0.168+0.018)+ 0.9(3.240+2.160)=8.586kN; 支架立杆计算长度: L0=kh=11.501.50=2.250m 长细比=L0/i=2.250103/(1.5910)=141.509=250 L0=kh=1.1551.5=2.599m 长细比= L0/i=2.59910)=163.443 由查表得到立杆的稳定系数=0.265 k=zso=0.740.800.35=0.207kN/m2lh2/10=0.90.2071.201.502/10=0.0
19、70kNm; =kN/A+Mw/W=0.608.586103/(0.2654.24102)+0.070103)=61.546N/mm2f=205.00N/mm2两步三跨连墙件对卸料平台变形约束力N0(kN)内立杆离墙距离a(m)0.25连墙件验算 强度验算 AW=1.503=10.8m2 Nw=1.4Aw=1.410.8=3.133kN N=Nw+N0=3.133+3.00=6.133kN 长细比=L0/i=(0.25+0.12)10)=23.270,由查表得到立杆的稳定系数=0.967。 Nf=0.85Af= 0.850.9674.24010-4205.00103=71.444kN N=6.
20、133Nf=71.444kN 连接计算 连墙件采用扣件方式与墙体连接。 单扣件承载力设计值 Rc=8.00.80=6.400kN N=6.133kNRc=6.400kN立杆支承面承载力验算地基基础混凝土楼板混凝土板厚度h(mm)250砼设计强度等级C30立杆底座面积A(mm2)100100 抗冲切验算 楼板抗冲切承载力: h=1,ft=1.43N/mm,pc.m=1N/mm,=0.4+1.2/s=0.4+1.2/2=1,ho=250-15=235mm,m=4(100.00+ho)=4(100.00+235)=1340.00mm Fl=(0.7hft+0.15pc.m)mh0=(0.711.43
21、103+0.151031)0.740.235=200.159kNN=8.586kN局部受压承载力验算 楼板局部受压承载力: =0.75,l=(Ab/Al)0.5=0.167,fcc=0.8514.30=12.155kN/mm Fl=lfccA=0.750.16712.1550.01=15.194kN四、搭设方案 1、搭设时在立杆下应垫50mm厚木板,木垫板的宽度不小于200mm,长度不小于两跨板,同时设置扫地横杆。 2、搭设顺序:铺设垫板摆放扫地杆安装立杆(随即与扫地杆扣紧)安装第一步大横杆(与各立杆扣紧)安装第一步小横杆安装第二步大横杆安装第二步小横杆加设临时斜撑杆(上端与第二步大横杆扣紧,在安装两道连墙杆后可拆除)安装第三、四步大横杆和小横杆安装连墙杆接立杆加设剪刀撑铺脚手板
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