落地脚手架楼板承载力计算书.doc

目 录一、工程概况：1二、15米高架子内力计算1三、A轴交911轴处梁、板承载力验算8四、21米高外架内力计算13五、室外楼梯承载力验算20外墙架子及楼板承载力计算书一、工程概况：1、工程名称：南翔镇邻里中心2、工程地点：3、建设单位：南翔镇政府4、勘察单位：5、设计单位：同济大学建筑设计研究院6、监理单位： 7、施工单位：8、建筑面积：本工程地上四层，地下一层；总建筑面积: 12137平方米 （其中地上建筑面积: 8098平方米 ；地下建筑面积: 4039平方米）；9、建筑高度：屋面檐口标高为19.5m，脚手架搭设高度为21米。10、本工程局部外墙脚手架立杆立于二层楼板上（架子高度15米）及室外楼楼上（架子最高21米），其余号房脚手架立于室外地坪上。在室外地坪上的的脚手架下做2米宽150厚C20素砼基础，基础外做排水沟。：橫距la=0.9m，纵距lb=1.5m，步高h=1.8m，离墙距离a=0.3m，二步三跨连墙件，高度H=21m，下垫20020010钢板。10、因工程造型复杂，部分外架设在二层悬挑楼板及室外楼梯处，悬挑楼板处架子高度15米，室外楼梯处外架高度按21米计算。二、15米架子内力计算 （一）脚手架参数脚手架设计类型装修脚手架卸荷设置无脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型483脚手架架体高度H(m)15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)0.3双立杆计算方法不设置双立杆（二）荷载设计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挡脚板类型竹串片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nzj1装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)2地区上海安全网设置全封闭基本风压0(kN/m2)0.4风荷载体型系数s1.254风压高度变化系数z(连墙件、单立杆稳定性)1.06，0.796风荷载标准值k(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.532，0.399 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)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+Gkjblb/(n+1)+1.4Gklb/(n+1)=1.2(0.033+0.10.9/(2+1)+1.420.9/(2+1)=0.916kN/m 正常使用极限状态 q=(0.033+Gkjblb/(n+1)+Gklb/(n+1)=(0.033+0.10.9/(2+1)+20.9/(2+1)=0.663kN/m 计算简图如下： 1、抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.10.9161.52=0.206kNm =Mmax/W=0.206106/4490=45.9N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.6770.66315004/(100206000107800)=1.024mm max1.024mmminla/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=1.10.9161.5=1.511kN 正常使用极限状态 Rmax=1.1qla=1.10.6631.5=1.094kN （四）横向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.511kN q=1.20.033=0.04kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.094kN q=0.033kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下： 弯矩图(kNm) =Mmax/W=0.457106/4490=101.759N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下： 变形图(mm) max1.287mmminlb/150，10min900/150，106mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.529kN （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=1.511/2=0.756kNRc=0.858=6.8kN 横向水平杆：Rmax=1.529kNRc=0.858=6.8kN 满足要求！ （六）荷载计算脚手架架体高度H15脚手架钢管类型483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 单外立杆：NG1k=(gk+lan/20.033/h)H=(0.129+1.52/20.033/1.8)15=2.351kN 单内立杆：NG1k=2.351kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)lalbGkjb1/2/2=(15/1.8+1)1.50.90.11/2/2=0.315kN 1/2表示脚手板2步1设 单内立杆：NG2k1=0.315kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)laGkdb1/2=(15/1.8+1)1.50.171/2=1.19kN 1/2表示挡脚板2步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆：NG2k3=GkmwlaH=0.011.515=0.225kN 5、构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.315+1.19+0.225=1.73kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=0.315kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=lalb(nzjGkzj)/2=1.50.9(12)/2=1.35kN 内立杆：NQ1k=1.35kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力： 单外立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.351+1.73)+ 0.91.41.35=6.599kN 单内立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.351+0.315)+ 0.91.41.35=4.901kN （七）立杆稳定性验算脚手架架体高度H15立杆计算长度系数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=2.7103/15.9=169.811210 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=3.119103/15.9=196.132 查规范表A得，=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)+1.4NQ1k=1.2(2.351+1.73)+1.41.35=6.788kN =N/(A)=6787.5/(0.188424)=85.15N/mm2f=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)+0.91.4NQ1k=1.2(2.351+1.73)+0.91.41.35=6.599kN Mw=0.91.4Mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.3991.51.82/10=0.244kNm =N/(A)+ Mw/W=6598.5/(0.188424)+244331.64/4490=137.196N/mm2f=205N/mm2 满足要求！三、A轴交911轴处梁、板承载力验算楼板厚120mm，砼强度等级C30；C8200双层双向布置。1、最不利工况（A轴交911轴），如下图所示：楼板最不利工况示意图2、等效均布荷载计算（s为垫层厚，h为板厚）（s为垫层厚，h为板厚）局部荷载：（1）、P1、P2、P3等效均布荷载：已知板沿长边方向的计算跨度，板沿短边方向的计算跨度计算参数：查建筑结构荷载设计手册附表4-2得：，其它数据见下表：序号荷载kxy1P11.5680.0690.0690.0780.176-0.000350.01792P21.5680.0690.0690.6670.1760.01750.00553P31.5680.0690.0690.3140.1760.00040.0047合计0.017550.0281（5）、P1-P3等效均布荷载：取较大值q=5.4KN/m2（6）均布荷载设计值楼板其它活荷载按考虑，自重按考虑3、楼板验算按四边固定双向板计算查双向板弯矩系数表，得取大值计算：实配C8200（），满足要求。4、L227验算：q=13.961.275+1.20.20.925=23.199KN/m，M=0.1ql2=0.123.19942=37.1KN.m已知：，实配钢筋上部2C18（），下部2C22配筋验算：故L227配筋满足要求。5、KL314（500X900）验算：（1）受力情况见下图（2）受力简图由前面所得：F1=（3.475+3.25)13.96/2+1.20.20.925(4+3.825)/2=68.07KN；F2=（3.475+3.25)13.96/2+（3.475+3.25)6.32/2+1.20.250.725(4+3.825)/2=88.73KN；q1=1.20.50.925=13.5KN/m；q2=1.27513.962=35.598KN/m；q3=1.1266.322=14.23KN/m；故Mmax=68.075.2+88.732.4+0.513.55.32+0.52.835.598(2.8/2+2.4)+0.52.414.232.4/2=986.33KN.m已知：，实配主筋7C25（）配筋验算：故KL314满足要求，但富余不多，需严格控制除脚手架之外的楼面活荷载，宜在其下设置满堂支撑架。四、21米外架内力计算 （一）脚手架参数脚手架设计类型装修脚手架卸荷设置无脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型483脚手架架体高度H(m)21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)0.3双立杆计算方法不设置双立杆 （二）荷载设计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挡脚板类型竹串片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nzj1装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)2地区上海安全网设置全封闭基本风压0(kN/m2)0.4风荷载体型系数s1.254风压高度变化系数z(连墙件、单立杆稳定性)1.06，0.796风荷载标准值k(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.532，0.399 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)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+Gkjblb/(n+1)+1.4Gklb/(n+1)=1.2(0.033+0.10.9/(2+1)+1.420.9/(2+1)=0.916kN/m 正常使用极限状态 q=(0.033+Gkjblb/(n+1)+Gklb/(n+1)=(0.033+0.10.9/(2+1)+20.9/(2+1)=0.663kN/m 计算简图如下： 1、抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.10.9161.52=0.206kNm =Mmax/W=0.206106/4490=45.9N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.6770.66315004/(100206000107800)=1.024mm max1.024mmminla/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=1.10.9161.5=1.511kN 正常使用极限状态 Rmax=1.1qla=1.10.6631.5=1.094kN （四）横向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.511kN q=1.20.033=0.04kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.094kN q=0.033kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下： 弯矩图(kNm) =Mmax/W=0.457106/4490=101.759N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下： 变形图(mm) max1.287mmminlb/150，10min900/150，106mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.529kN （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=1.511/2=0.756kNRc=0.858=6.8kN 横向水平杆：Rmax=1.529kNRc=0.858=6.8kN 满足要求！ （六）荷载计算脚手架架体高度H21脚手架钢管类型483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 单外立杆：NG1k=(gk+lan/20.033/h)H=(0.129+1.52/20.033/1.8)21=3.292kN 单内立杆：NG1k=3.292kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)lalbGkjb1/2/2=(21/1.8+1)1.50.90.11/2/2=0.428kN 1/2表示脚手板2步1设 单内立杆：NG2k1=0.428kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)laGkdb1/2=(21/1.8+1)1.50.171/2=1.615kN 1/2表示挡脚板2步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆：NG2k3=GkmwlaH=0.011.521=0.315kN 5、构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.428+1.615+0.315=2.357kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=0.428kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=lalb(nzjGkzj)/2=1.50.9(12)/2=1.35kN 内立杆：NQ1k=1.35kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力： 单外立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(3.292+2.357)+ 0.91.41.35=8.48kN 单内立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(3.292+0.428)+ 0.91.41.35=6.164kN （七）立杆稳定性验算脚手架架体高度H21立杆计算长度系数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=2.7103/15.9=169.811210 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=1.1551.5