钢管落地脚手架计算书.docx
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钢管落地脚手架计算书
钢管落地脚手架计算书
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架搭设高度H(m)
48
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)
0.85
内立杆离建筑物距离a(m)
0.3
双立杆计算方法
按双立杆受力设计
双立杆计算高度H1(m)
24
双立杆受力不均匀系数KS
0.6
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
1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)
0.1248
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
2
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)
3
地区
新疆乌鲁木齐市
安全网设置
半封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.54
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、双立杆稳定性)
1.2,0.9,0.74
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆、双立杆稳定性)
0.57,0.43,0.35
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)
107800
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.033+0.35×0.85/(2+1))+1.4×3×0.85/(2+1)=1.35kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.033+0.35×0.85/(2+1))+3×0.85/(2+1)=0.98kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.35×1.52=0.3kN·m
σ=Mmax/W=0.3×106/4490=67.6N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.98×15004/(100×206000×107800)=1.516mm
νmax=1.516mm≤[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=1.1×1.35×1.5=2.23kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.98×1.5=1.62kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.23kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.62kN
q'=0.033=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.63×106/4490=140.12N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=1.589mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[850/150,10]=5.67mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.25kN
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
0.8
扣件抗滑承载力验算:
纵向水平杆:
Rmax=2.23/2=1.11kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
横向水平杆:
Rmax=2.25kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求!
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
48
双立杆计算高度H1
24
脚手架钢管类型
Ф48×3
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.1248
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/2×0.033/h)×(H-H1)=(0.1248+1.5×2/2×0.033/1.8)×(48-24)=3.66kN
单内立杆:
NG1k=3.66kN
双外立杆:
NG1k=(gk+0.033+la×n/2×0.033/h)×H1=(0.1248+0.033+1.5×2/2×0.033/1.8)×24=4.46kN
双内立杆:
NGS1k=4.46kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:
NG2k1=((H-H1)/h+1)×la×lb×Gkjb×1/1/2=((48-24)/1.8+1)×1.5×0.85×0.35×1/1/2=3.2kN
单内立杆:
NG2k1=3.2kN
双外立杆:
NGS2k1=H1/h×la×lb×Gkjb×1/1/2=24/1.8×1.5×0.85×0.35×1/1/2=2.97kN
双内立杆:
NGS2k1=2.97kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:
NG2k2=((H-H1)/h+1)×la×Gkdb×1/2=((48-24)/1.8+1)×1.5×0.14×1/2=1.5kN
双外立杆:
NGS2k2=H1/h×la×Gkdb×1/2=24/1.8×1.5×0.14×1/2=1.4kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:
NG2k3=Gkmw×la×(H-H1)=0.01×1.5×(48-24)=0.36kN
双外立杆:
NGS2k3=Gkmw×la×H1=0.01×1.5×24=0.36kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.2+1.5+0.36=5.06kN
单内立杆:
NG2k=NG2k1=3.2kN
双外立杆:
NGS2k=NGS2k1+NGS2k2+NGS2k3=2.97+1.4+0.36=4.74kN
双内立杆:
NGS2k=NGS2k1=2.97kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj)/2=1.5×0.85×(2×3)/2=3.82kN
内立杆:
NQ1k=3.82kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.85×1.4×NQ1k=1.2×(3.66+5.06)+0.85×1.4×3.82=15.02kN
单内立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.85×1.4×NQ1k=1.2×(3.66+3.2)+0.85×1.4×3.82=12.78kN
双外立杆:
Ns=1.2×(NGS1k+NGS2k)+0.85×1.4×NQ1k=1.2×(4.46+4.74)+0.85×1.4×3.82=15.59kN
双内立杆:
Ns=1.2×(NGS1k+NGS2k)+0.85×1.4×NQ1k=1.2×(4.46+2.97)+0.85×1.4×3.82=13.47kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
48
双立杆计算高度H1
24
双立杆受力不均匀系数KS
0.6
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W(mm3)
4490
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)
424
连墙件布置方式
两步三跨
1、立杆长细比验算
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≤210
满足要求!
查《规范》表C得,φ=0.188
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)=(1.2×(3.66+5.06)+1.4×3.82)=15.82kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+N=1.2×(4.46+4.74)+15.82=26.86kN
σ=N/(φA)=15824.19/(0.188×424)=198.52N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
σ=KSNS/(φA)=0.6×26858.67/(0.188×424)=202.17N/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)+0.85×1.4×NQ1k)=(1.2×(3.66+5.06)+0.85×1.4×3.82)=15.02kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+N=1.2×(4.46+4.74)+15.02=26.06kN
Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.43×1.5×1.82/10=0.25kN·m
σ=N/(φA)+Mw/W=15020.94/(0.188×424)+0.25/4490=188.44N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
Mws=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.35×1.5×1.82/10=0.2kN·m
σ=KS(NS/(φA)+Mw/W)=0.6×(26055.42/(0.188×424)+0.2/4490)=196.12N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
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
1
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.57×2×1.8×3×1.5=12.92kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.8,查《规范》表D得,φ=0.99
(Nlw+N0)/(φAc)=(12.92+3)×103/(0.99×489)=32.82N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
扣件抗滑承载力验算:
Nlw+N0=12.92+3=15.92kN>1×12=12kN
不满足要求,增设连墙件!
九、立杆地基承载力验算
地基土类型
粘性土
地基承载力标准值fak(kPa)
140
地基承载力调整系数mf
1
垫板底面积A(m2)
0.25
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=26.06/(1×0.25)=104.22kPa≤fak=140kPa
满足要求!
十、脚手架材料用量计算
脚手架杆部件名称
数量计算公式
用量(m)
备注
立杆
2(H+H1)×(L/la+1)
23472
纵向水平杆
(2×(njj+nzj+nqj)+(2+n)×(H/h+1))×L
27216
防护栏杆+纵向水平杆
横向水平杆
(H/h+1)×(L/la+1)×lb
3717.9
横向斜撑
(H/h+1)×(L/la+1)×1/5×(h2+lb2)0.5
1741.38
5跨1设
连墙件
LH/(3la×2h)
720
2步3跨,单位(根)
安全网
LH
11664
单位(㎡)
脚手板
(H/h+1)×1/1×L×lb
5576.85
1步1设,单位(㎡)
挡脚板
(H/h+1)×1/2×L
3280.5
2步1设
结论和建议:
1.连墙件扣件抗滑承载力验算,不满足要求,增设连墙件!
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- 钢管 落地 脚手架 计算