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脚手架计算书

本工程选用压板式钢管脚手扣件抗滑能力强于扣件式脚手架,但由于国家尚未出版相应的计算规范。本设计以扣件式钢管脚手架进行计算和设计。
一:脚手架参数
双排脚手架搭设高度为21.0米,立杆的横距为1.50米,大小横杆是步距为1.80米。
内排距离墙长度为0.30米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;
脚手架沿墙纵向长度为136米;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取加件抗滑承载力系数为0.80;
连墙件采用两步三垮,竖向间距3.60米,水平间距4.50米,采用扣件连接;
连墙件连接方式为单扣件;
二:活荷载参数
施工均布活荷载标准值:3.000KN/㎡;脚手架用途:结构脚手架;同时施工层数2层;
三:静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(KN/㎡):0.1248;
脚手架自重标准值(KN/㎡):0.350栏杆挡脚板自重标准值(KN/㎡):0.110;
安全设施与安全网(KN/㎡):0.005;脚手板铺设层数:4;
脚手架类别:木脚杆挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(KN/㎡):0.038;
四:地基参数
地基土类型:碎石土;地基承载力标准值(KN/㎡):500.00;
立杆基础底面积(KN/㎡):0.09;地面广载力调整系数:0.40。
大横杆的计算
大横杆的自重标准值:P1=0.038(KN/㎡);
脚手板的自重标准值:P2=0.350(KN/㎡)1.050/(2+1)=0.123(KN/㎡);
活荷载标准值: Q=3.000×1.050/(2+1)=1.050(KN/㎡)
静荷载的设计值:Q=1.2×0.038+1.2×0.123=0.193(KN/㎡)
活荷载的设计值:Q=1.4×1.050=1.407(KN/㎡)
强度验算
跨中最大弯距计算公式如下:M=0.08+0.10
跨中最大弯距为M=0.08×0.193×1.500+0.10×1.470×1.500=0.366KN.M
支座最大弯距计算公式如下:
M=-0.10-0.117
支座最大弯距为M=-0.10×0.193×1.500-0.117×1.470×1.500=0.430KN.M;
大横杆的最大弯曲应力为Q=840646N/mm;
挠度验算
最大挠度考虑三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
计算公式如下:
V=0.677
其中:
静荷载标准值:Q=P+P=0.038+0.123=0.161KN/M
活载标准值:Q=1.050KN/M
最大挠度计算值为:V=0.677×0.161×1500.0/(100×2.06×10×121900.0)+0.990×1.050×1500.0/(100×2.06×10×121900.0)=2.315mm;
大横杆的最大挠度2.315mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm与10mm,满足要求!
小横杆的计算
小横杆的自重标准值:P1=0.380×1.500=0.058KN;
脚手板的自重标准:P2=0.035×1.050×1.500/(2+1)=0.184KN;
活载标准值:Q=3.000×1.050×1.500/(2+1)=1.571KN;
集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.184)+1.4×1.575=2.195KN;
强度验算
均布荷载最大弯距计算公式如下:
M=1.2×0.038×1.050/80.006KN.M
集中荷载最大弯距计算公式如下:
M=2.459×1.050/3-0.873KN.M
最大弯距M=M+M=0.879KN.M;
最大应力计算值Q=M/W=0.879×10/5.80.000=173.124N/mm
小横杆的最大应力计算值Q=173.124N/mm小于横杆传递的抗压强度设计值205.000N/mm,满足要求!
挠度验算
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
V=5×0.038×1050.0/(384×2.060×10×121900.000)=0.24mm;
小横杆传递荷载P=P1+P2+Q=0.058+0.184.10575=1.816KN;
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
V=1816.250×1050.0×(3×1050.0-4×1050.0/9)/(72×2.060×10×121900.0)=2.972mm
最大挠度和:V=V+V=0.024+2.9722.996mm;
小横杆的最大挠度和2.996mm小于小横杆的最大容许挠度1050.000/150=7.000与10mm,满足要求!
扣件抗滑力计算
按规范直角、旋角单扣件承载力取值为8.00KN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照以下公式计算:

R≤R
其中RC-扣件抗滑承载力设计值取6.40KN;
R-纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.500×2/2=0.058KN;
小横杆的自重标准值:P2=0.038×1.050=0.040KN
脚手板的自重标准值:P3=0.350×1.050×1.500/2=0.276KN
活载标准值:Q=3.000×1.050×1.500/2=2.263KN
荷载标准值:R=1.2×(0.040+0.276)+1.4×2.363=3.687KN
脚手架立杆荷载计算
静荷载,活荷载,和风荷载

静荷载:
每米立杆承受的结构自重标准值(KN)为0.1248
N=0.1248+(1.50×2/2+1.50×2)×0.038/1.80×21.00=4.637;
脚手板的自重标准值(KN/M);采用木脚手板,标准值为0.35
N=0.350×4×1.5000×(1.050+0.3)/2=1.418KN
栏杆与挡脚手板自重标准值(KN/M);采用栏杆、冲压钢脚手板栏板,标准值为0.11
N=0.110×4×1.500×/2=0.330KN;
吊持的安全荷载,包括安全网(KN/M);0.005
N==0.005×1.500×21.000=0.158KN;
经过计算得到荷载标准值
N=N+N+N+N=6.542KN;
活荷载:
活荷载为施工荷载标准产生的轴向力总和,内,外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
N=3.000×1.050×1.500×2/2=4.725KN;
风荷载
风荷载标准值按以下公式计算:
W=0.75U5.WO
其中WO--基本风压(KN/M),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
W。=0.300KN/㎡;
U—风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
UZ=0.840
US—风荷载体型系数:取值为0.649;
经计算得到,风荷载标准值
WK=0.7×0.300×0.840×0.649=0.114/KN/㎡
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NC+0.85×1.4NQ=0.2×6.542+0.85×1.4×4.725KN
考虑风荷载时,
N=1.2NC+0.85×1.4NQ=1.2×6.542+0.85×1.4×4.725=13.473KN
连墙件的计算
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(KN)
N1W=1.4WK×A W=2.596KN;
连墙件的轴力设计值按下式计算
N1=N1W=N0=7.596KN;
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949 ×4.890×10ˉ4×205.000×10×10×1095.133KN
满足要求!
立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力满足以下的要求
P≤fg
地基承载力设计值:
fg= fgk=200.000KN/㎡;
其中,地基承载力标准值:fgk=500.000KN/㎡;
脚手架地基载力调整系数:KC=0.400;
立杆基础底面的平均压力:P=N/A=149.699KN/㎡
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