扣件式脚手架计算书(100m长25m高落地脚手架).doc

扣件式脚手架计算书 计算依据： 1、建筑施工脚手架安全技术统一标准GB51210-2016 2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 3、建筑结构荷载规范GB50009-2012 4、钢结构设计规范GB50017-2003 5、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、脚手架参数卸荷设置有结构重要性系数01脚手架安全等级二级脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型482.8脚手架架体高度H(m)25脚手架沿纵向搭设长度L(m)100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双立杆计算方法按双立杆受力设计双立杆计算高度(m)25双立杆受力不均匀系数KS0.6 二、荷载设计脚手架设计类型结构脚手架脚手板类型竹芭脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.1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结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)3地区贵州遵义市安全网设置全封闭基本风压0(kN/m2)0.2风荷载体型系数s1风压高度变化系数z(连墙件、单立杆、双立杆稳定性)0.81，0.81，0.904风荷载标准值k(kN/m2)(连墙件、单立杆、双立杆稳定性)0.162，0.162，0.181 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n2横杆抗弯强度设计值f(N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)101900横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4250纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态 q=1.2(0.031+Gkjblb/(n+1)+1.4Gklb/(n+1)=1.2(0.031+0.10.9/(2+1)+1.430.9/(2+1)=1.333kN/m 正常使用极限状态 q=(0.031+Gkjblb/(n+1)=(0.031+0.10.9/(2+1)=0.061kN/m 计算简图如下： 1、抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.11.3331.52=0.3kNm =0Mmax/W=10.3106/4250=70.594N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.6770.06115004/(100206000101900)=0.1mm max0.1mmminla/150，10min1500/150，1010mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.1qla=1.11.3331.5=2.2kN 正常使用极限状态 Rmax=1.1qla=1.10.0611.5=0.101kN 四、横向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=2.2kN q=1.20.031=0.037kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1=Rmax=0.101kN q=0.031kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下： 弯矩图(kNm) =0Mmax/W=10.663106/4250=156.02N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下： 变形图(mm) max0.137mmminlb/150，10min900/150，106mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=2.217kN 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： 纵向水平杆：Rmax=12.2/2=1.1kNRc=0.858=6.8kN 横向水平杆：Rmax=12.217kNRc=0.858=6.8kN 满足要求！ 六、荷载计算脚手架架体高度H25双立杆计算高度(m)25脚手架钢管类型482.8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、立杆承受的结构自重标准值NG1k 双外立杆：NGS1k=(gk+0.031+lan/20.031/h)H1=(0.129+0.031+1.52/20.031/1.8)25=4.655kN 双内立杆：NGS1k=4.655kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 双外立杆：NGS2k1=H1/hlalbGkjb1/2/2=25/1.81.50.90.11/2/2=0.469kN 1/2表示脚手板2步1设 双内立杆：NGS2k1=0.469kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 双外立杆：NGS2k2=H1/hlaGkdb1/2=25/1.81.50.171/2=1.771kN 1/2表示挡脚板2步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3 双外立杆：NGS2k3=GkmwlaH1=0.011.525=0.375kN 5、构配件自重标准值NG2k总计 双外立杆：NGS2k=NGS2k1+NGS2k2+NGS2k3=0.469+1.771+0.375=2.615kN 双内立杆：NGS2k=NGS2k1=0.469kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=lalb(njjGkjj)/2=1.50.9(13)/2=2.025kN 内立杆：NQ1k=2.025kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力： 双外立杆：Ns=1.2(NGS1k+ NGS2k)+1.4NQ1k=1.2(4.655+2.615)+ 1.42.025=11.559kN 双内立杆：Ns=1.2(NGS1k+ NGS2k)+1.4NQ1k=1.2(4.655+0.469)+ 1.42.025=8.983kN 七、钢丝绳卸荷计算钢丝绳不均匀系数0.85钢丝绳安全系数k9钢丝绳绳夹型式马鞍式拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)15.19钢丝绳绳夹数量5吊环设置共用吊环钢筋直径d(mm)22钢丝绳型号619(a)钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)1570(钢芯)钢丝绳受力不均匀系数Kx1.5卸荷系数Kf0.8上部增加荷载高度(m)6脚手架卸荷次数2 第N次卸荷钢丝绳直径(mm)卸荷点位置高度hx(m)卸荷点净高hj(m)钢丝绳上下吊点的竖向距离ls(m)上吊点距内立杆下吊点的水平距离HS(mm)上吊点距外立杆下吊点的水平距离HS(mm)卸荷点水平间距HL(m)116126320011003216187320011003钢丝绳卸荷钢丝绳绳卡作法钢丝绳连接吊环作法(共用) 第1次卸荷验算 1=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/200)=86.186 2=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/1100)=69.864 钢丝绳竖向分力标准值，不均匀系数KX取1.5 由于脚手架所使用的钢丝绳应采用荷载标准值按容许应力法进行设计计算,计算钢丝绳竖向分力标准值时，立杆所受力按上面计算取标准值。 P1=KfKX NShjn/H1HL/la=0.81.57.1496/253/1.5=4.118kN P2=KfKXNShjn/H1HL/la=0.81.59.2956/253/1.5=5.354kN 钢丝绳轴向拉力标准值 T1=P1/sin1=4.118/sin86.186=4.127kN T2=P2/sin2=5.354/sin69.864=5.702kN 卸荷钢丝绳的最大轴向拉力标准值Fg=maxT1，T2=5.702kN 绳夹数量：n=1.667Fg/(2T)=1.6675.702/(215.19)=1个n=5个 满足要求！ 钢丝绳： 查表得，钢丝绳破断拉力总和：Fg=187.044kN Fg= Fg/k=0.85187.044/9=17.665kNFg=5.702kN 满足要求！ 吊环最小直径dmin=(4A/)1/2=(4Fg/(f)1/2=(45.702103/(65)1/2=11mm d=22dmin 满足要求！ 注：f为拉环钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规范9.7.6 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2 第1次卸荷钢丝绳直径16mm，必须拉紧至5.702kN，吊环直径为22mm。 满足要求！ 第2次卸荷钢丝绳直径16mm，必须拉紧至6.653kN，吊环直径为22mm。 满足要求！ 八、立杆稳定性验算脚手架架体高度H25双立杆计算高度(m)25双立杆受力不均匀系数KS0.6立杆计算长度系数1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4250立杆截面回转半径i(mm)16立杆抗压强度设计值f(N/mm2)205立杆截面面积A(mm2)398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=Kh=11.51.8=2.7m 长细比=l0/i=2.7103/16=168.75210 满足要求！ 轴心受压构件的稳定系数计算： 立杆计算长度l0=Kh=1.1551.51.8=3.119m 长细比=l0/i=3.119103/16=194.906 查规范表A得，=0.191 2、立杆稳定性验算 组合风荷载作用 底部卸荷段立杆 双立杆的轴心压力设计值Ns1=(1.2(NGS1k+NGS2k)+1.4NQ1k)(hx1+(1-Kf)(hx顶-hx1)+max6，(1-Kf)hj顶)/H=(1.2(4.655+2.615)+1.42.025)(12+(1-0.8)(18-12)+max6，(1-0.8)7)/25=8.877KN 第1个卸荷段立杆 双立杆的轴心压力设计值Ns2=(1.2(NGS1k+NGS2k)+1.4NQ1k)(hx2-hx1+(1-Kf)(hx顶-hx2)+max6，(1-Kf)hj顶)/H=(1.2(4.655+2.615)+1.42.025)(18-12+(1-0.8)(18-18)+max6，(1-0.8)7)/25=5.548KN 顶部卸荷段立杆 双立杆的轴心压力设计值NS3=(1.2(NGS1k+NGS2k)+1.4NQ1k)(H-hx顶)/H=(1.2(4.655+2.615)+1.42.025)(25-18)/25=3.236kN 双立杆轴心压力最大值NS=max(NS1、NS2、NS3)=8.877KN Mwd=wQMwk=wQ(0.051wklaH12)=0.61.4(0.050.60.1811.53.62)=0.089kNm =0KS(NS/(A)+ Mwd/W)=10.6(8876.928/(0.191398)+88669.728/4250)=82.582N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 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482.8连墙件截面面积Ac(mm2)398连墙件截面回转半径i(mm)16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=1.4k2h2la=1.40.16221.821.5=2.449kN 长细比=l0/i=600/16=37.5，查规范表A.0.6得，=0.896 (Nlw+N0)/(Ac)=(2.449+3)103/(0.896398)=15.28N/mm20.85f=0.85205N/mm2=174.25N/mm2 满足要求！ 扣件抗滑承载力验算： Nlw+N0=2.449+3=5.449kN0.8512=10.2kN 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)6700纵向水平杆(2(njj+nzj+nqj)+(2+n)(H/h+1)L5800防护栏杆+纵向水平杆横向水平杆(H/h+1)(L/la+1)lb844.2横向斜撑(H/h+1)(L/la+1)1/5(h2+lb2)0.5377.5385跨1设连墙件LH/(2la2h)2312步2跨，单位(根)安全网 LH2500单位()脚