扣件式钢管脚手架计算书.doc

扣件式脚手架计算书
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、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、脚手架参数
卸荷设置
无
脚手架搭设排数
双排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48×3、5
脚手架架体高度H(m)
48
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)
1
横向水平杆计算外伸长度a1(m)
0、15
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
二、荷载设计
脚手架设计类型
装修脚手架
脚手板类型
冲压钢脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0、3
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
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0、17
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
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
浙江杭州市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0、3
风荷载体型系数μs
1
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
0、81,0、81
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0、243,0、243
计算简图:

立面图

侧面图
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
0
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
121900
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
5080

纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1、2×(0、038+Gkjb×la/(n+1))+1、4×Gk×la/(n+1)=1、2×(0、038+0、3×1、5/(0+1))+1、4×2×1、5/(0+1)=4、786kN/m
正常使用极限状态
q'=(0、038+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0、038+0、3×1、5/(0+1))+2×1、5/(0+1)=3、488kN/m
计算简图如下:

1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[4、786×12/8,4、786×0、152/2]=0、598kN·m
σ=Mmax/W=0、598×106/5080=117、768N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/(384EI),q'a14/(8EI)]=max[5×3、488×10004/(384×206000×121900),3、488×1504/(8×206000×121900)]=1、809mm
νmax＝1、809mm≤[ν]＝min[lb/150,10]＝min[1000/150,10]＝6、667mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=4、786×(1+0、15)2/(2×1)=3、165kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=3、488×(1+0、15)2/(2×1)=2、307kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=3、165kN
q=1、2×0、038=0、046kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=2、307kN
q'=0、038kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下:

弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0、01×106/5080=2、037N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下:

变形图(mm)
νmax＝0、053mm≤[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=0、076kN
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:
横向水平杆:Rmax=3、165kN≤Rc=0、85×8=6、8kN
纵向水平杆:Rmax=0、076kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
48
脚手架钢管类型
Φ48×3、5
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、立杆承受得结构自重标准值NG1k
单外立杆:NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0、038/h)×H=(0、129+(1+0、15)×0/2×0、038/1、8)×48=6、192kN
单内立杆:NG1k=6、192kN
2、脚手板得自重标准值NG2k1
单外立杆:NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/2/2=(48/1、8+1)×1、5×(1+0、15)×0、3×1/2/2=3、579kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆:NG2k1=3、579kN
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、17×1/2=3、528kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料得自重标准值NG2k3
单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×H=0、01×1、5×48=0、72kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3、579+3、528+0、72=7、827kN
单内立杆:NG2k=NG2k1=3、579kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:NQ1k=la×(lb+a1)×(nzj×Gkzj)/2=1、5×(1+0、15)×(1×2)/2=1、725kN
内立杆:NQ1k=1、725kN
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×(6、192+7、827)+ 0、9×1、4×1、725=18、996kN
单内立杆:N=1、2×(NG1k+ NG2k)+0、9×1、4×NQ1k=1、2×(6、192+3、579)+ 0、9×1、4×1、725=13、899kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
48
立杆计算长度系数μ
1、5
立杆截面抵抗矩W(mm3)
5080
立杆截面回转半径i(mm)
15、8
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
489
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、8=170、886≤210
满足要求！
轴心受压构件得稳定系数计算:
立杆计算长度l0=Kμh=1、155×1、5×1、8=3、119m
长细比λ=l0/i=3、119×103/15、8=197、373
查《规范》表A得,φ=0、186
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆得轴心压力设计值N=1、2(NG1k+NG2k)+1、4NQ1k=1、2×(6、192+7、827)+1、4×1、725=19、238kN
σ=N/(φA)=19237、65/(0、186×489)=211、51N/mm2>[f]=205N/mm2
不满足要求,减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
组合风荷载作用
单立杆得轴心压力设计值N=1、2(NG1k+NG2k)+0、9×1、4NQ1k=1、2×(6、192+7、827)+0、9×1、4×1、725=18、996kN
Mw=0、9×1、4×Mwk=0、9×1、4×ωklah2/10=0、9×1、4×0、243×1、5×1、82/10=0、149kN·m
σ=[N/(φA)+ Mw/W]=[18996、15/(0、186×489)+148803、48/5080]=238、146N/mm2>[f]=205N/mm2
不满足要求,减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
八、脚手架架体高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=(φAf-(1、2NG2k+1、4NQ1k))/(1、2gk)=(0、186×489×205×10-3-(1、2×7、827+1、4×1、725))/(1、2×0、129)=44、175m
组合风荷载作用
Hs2=(φAf-(1、2NG2k+0、9×1、4×NQ1k+Mw φA/W))/(1、2gk)=(0、186×489×205×10-3-(1、2×7、827+0、9×1、4×1、725+0、149×1000×0、186×489/5080))/(1、2×0、129)=28、525m
Hs=28、525m≤H=48m
不满足要求,减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
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
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Φ48、3×3、6
连墙件截面面积Ac(mm2)
506
连墙件截面回转半径i(mm)
15、9
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、243×2×1、8×2×1、5=3、674kN
长细比λ=l0/i=600/15、9=37、736,查《规范》表A、0、6得,φ=0、896
(Nlw+N0)/(φAc)=(3、674+3)×103/(0、896×506)=14、721N/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=3、674+3=6、674kN≤0、85×12=10、2kN
满足要求！
结论与建议:
1、立杆稳定性验算,不满足要求,减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
2、立杆稳定性验算,不满足要求,减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！
3、脚手架架体高度验算,不满足要求,减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数！