外脚手架搭设计算.doc
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1、外脚手架搭设计算1、脚手架计算依据及设计规定1.1 计算依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)2、建筑结构荷载规范(BGJ9)3、建筑施工手册(第三版)4、建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)5、建筑工程高处作业安全技术规范(JGJ80-91)1、2设计基本规定 1、主体结构施工1-5层搭设双排落地式封闭脚手架(A栋4层,B栋5层。以B栋计算),5层以上每6层沿主体周边用18工字钢搭设悬挑分离式脚手架,拉挂密目安全网,直到主体完工。 2、1-5层外脚手架计算规则: (1)纵、横向水平杆受力构件得强度与连接扣件得抗滑承载力。 (2)外架立杆得稳定性。 (3)外
2、架搭设高度得计算、悬挑钢梁得长度与挠度。 (4)连墙杆得承载力。 (5)基础承载力计算。2、脚手架材料 1、脚手架架管采用483、5钢管,并配足够数目得对接扣件、旋转扣件、直角扣件。 2、架板采用30050得木脚手板 3、外防护网采用2000目绿色密目安全立网。3、脚手架得设计 1、落地式脚手架计算:(1)计算数据立杆横距B1、2m,立杆纵距I1、2,内立杆距建筑外墙皮距离为B0、3m、脚手架步距H0、9m脚手架与建筑主体结构连接点得布置,其竖向间距应为:4*0、93、6m,水平距离La3L3*1、23、6m;钢管采用483、5,均布施工荷载Q2KN/m2,脚手架需搭设21m高、(2)采用单根
3、钢管作立杆,计算允许搭设高度Ha、由h=0、9、h=2h、b=1、2m,查表得Af=64、715KNb、由b=1、2m,1=1、2m,脚手板铺设层数为4层,查表得:NGK2=2、713。 c、由b=1、2m,L=1、2m,qk=2、0KN/,(因为就是两个操作层同时施工,所以按QK=4、0KN/),查表得:NQK=7、92KNd、由b=0、9m,1=1、2m, 查表得: NGK1=0、42KN(3)许搭设高度H下式中KA与立杆截面有关得得调整系数,脚手架内,外立杆均用单根管时, KA=0、85H=KAAf-1、30(1、2 NGK2+1、4 NQK) 1、2NCK1=O、8564、715-1、
4、3(1、22、713+1、47、92)/1、20、42=36、36/0、504=72、14m最大允许搭设高度:HmaxH/(1+H/100)=72、14/(1+72、14/1000) =41、9m30m根据上述计算结果,允许搭设高度大于实际搭设高度,满足使用要求。(4)验算脚手架结构得稳定:La、脚手架折合步数n1: n1J=H/h=21/0、9=24步、计算单根钢管作立杆得高度为240、9=21、6m。b、验算脚手架得整体稳定性:公式:N/aKAf因最底部压杆轴力最大,为最不利。 N=1、2(nNGK1N GK2)+1、4NQK N=1、2(240、42+2、713)+1、47、92 =26
5、、44KNc、计算由b=1、2,HA=3m,计算x=H1/(b/2) =3、0/(1、2/2) =5由b=1、2, H1=2h,查表得U=32 0X=UX=305=150由0X=160查表得=0、661d、验算整体稳定性:N/A=26、44103/0、6614894=34、18N/mm2KH为与脚手架高度有关得调整系数,按公式KH= 1/(1+H/100)= 1/(1+21/100) =0、83KAKHF=0、850、83205=144、627N/mm234、18 N/mm2故:脚手架安全。e、验算单根钢管立杆得局部稳定公式:N1/1A1+MKAKHF式中:N1为最不利得内立杆得轴力,施工活荷
6、载在操作层上均匀分布,因立杆要多负担小横杆向里挑出得0、3m宽脚手板及其上部活荷载,故KAKHF N1计算式如下:N1=(1/21、2n1NGK1)+(0、5b+a/1、4)(1、2 NGK2+1、4NNQK)注:上式前部分为钢管与扣件重;后部分为架上铺设4层脚手板得物品及两层活载对内立杆得轴心压力。N1=(1/21、2170、42)+(0、51、2+0、3/1、4)(1、22、713+1、47、92)=4、28+11、6=15、9KN由1=h/i=1800/15、78=114、07,查表得=0、58由于QK=2、0N/,M=35N/mm2(M为操作层处水平杆对立杆偏心传达力产生得附加应力,当
7、QK=2000N/时,取M=35N/mm2)单根钢管截面积A1=489 mm2则N1/1A1+M=15900/0、58489+35=91、06 N/KAKHf=0、85077205=134、17 N/91、06 N/故脚手架安全、(5)验算连墙杆得抗风强度与在风荷载作用下得整体稳定a、计算风压标准值公式:=0、7522stW0式中:2风振系数,取1、02风压高度变化系数,查表得: 2=1、24STW脚手架得风压体型系数,根据规范(GBJ987)查得公式: STW =s(1-n/1-),因为双排脚手架,所以: STW =s(1+),为挂风系数,查表得:=0、1040d2=0、30、0482=0、
8、000690、002,查表得: s=1、2 由于=0、104,1/b=1、2/1、2=1,则=0、9 STW =0、1041、2(1+0、9) =0、240为基本风压值,取0、35 N/则=0、751、240、240、35 =0、078KN/b、验算连墙杆得抗风强度风荷载作用对每个连墙点产生得拉力或压力。NT=1、4HALA=1、433、60、078 =1、18KN一个扣件得抗滑能力设计值为6、0KN1、18KN。故安全、C、验算在风荷载作用下架子得整体稳定:公式:N/A+M/bA1KAkHf计算作用于格构式压杆得风荷载qq=1、1L=1、41、20、078 =0、13KN/mM=gH12/8
9、=0、132、42/8=0、094KN、mM/bA1=0、094106/1、2489=0、16KN/mm2根据验算架子得整体稳定结果:N/A=15、9103/0、58489=56、48KN/mm2N/A+M/bA1=56、48+0、16=56、48KN/ mm2KAKHf=134、17N/ mm2故在风荷载作用下架子安全。(6)验算小横杆得强度与变形a、小横杆强度计算小横杆受力按简支梁计算,最不利荷载组合条件下得计算简图见下图,因为q恒所占比重较小,因此可偏于安全简化,按下式计算Mmax=1/8(q活+q恒)b2 =1/8qb2N=1、2(GKC+|gK)+1、4KQQKC式中:GK脚手板自重
10、,查表得=0、4KN/ mm2 C小横杆间距,C=0、75m。 gK钢管自重, gK =38、4/mQK施工荷载标准值,QK=2000N/m故;q=1、2(4000、75+38、4)+1、41、220000、75=2926N/m则:=1/829261、2 2 =526、68N、mc、验算抗弯强度=Mmax/nf式中:小横杆钢管净截面抵抗矩,查表得,=5078mm3所以:=526、68103/5078=103、72N/205/mm2故安全。d、验算小横杆得变形公式:/b=5qb3/384EI式中:E钢管得弹性模量,E=2、06105N/I钢管截面惯性矩,I=12、19104mm2/b=52962
11、12003/3842、0610512、19104 =2、67mm=6、67mm满足要求。(7)大横杆得强度与变形验算a、大横杆得强度计算大横杆受力按三跨连续计算,计算简图见下图。图中,F1为小横杆与大横杆交点处支座反力得最大值。F1=bq/2+aq=1、22926/2+0、32926=2633、4N因为活荷载约占90%,因此可近似按活荷载考虑:Mmax=0、213FL=0、2132633、41、2=673、1N、m= Mmax/n=673、1103/5、078=132、55 N/mm2205 N/mm2故大横杆安全b、大横杆变形计算/b=1、615FL2/100EI=1、6152633、412
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