脚手架计算.doc

_有落地架与悬挑架两种施工方案，而且计算很专业，没有错误。另外添加下列几种计算方法与方案,剩下的在21楼自己看了谢谢由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。一、参数信息:1.荷载参数脚手板类别：木脚手板，脚手板自重标准值(kN/m2)：0.35；栏杆、挡板类别：栏杆竹笆片，栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2)：0.15；施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):10.00。2.悬挑参数内侧钢绳与墙的距离(m)：2.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：1.00；上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：4.00；钢丝绳安全系数K：10.00，悬挑梁与墙的接点按 铰支 计算；预埋件的直径(mm)：50.00。3.水平支撑梁主梁槽钢型号：12.6号槽钢槽口水平 ；次梁槽钢型号：10号槽钢槽口水平 ；次梁槽钢间距(m)：0.60，最里端次梁与墙的最大允许距离(m)：0.40。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：3.70，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：0.40；平台计算宽度(m)：3.10。二、次梁的验算:次梁选择 10号槽钢槽口水平 ，间距0.60m，其截面特性为：面积 A=12.74cm2；惯性距 Ix=198.30cm4；转动惯量 Wx=39.70cm3；回转半径 ix=3.95cm；截面尺寸：b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm。1.荷载计算(1)脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2；Q1 = 0.35 0.60= 0.21kN/m；(2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载：Q2 = 10.00/ 3.70/ 3.10 0.60= 0.52kN/m；(3)槽钢自重荷载 Q3= 0.10kN/m；经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2(Q1+Q2+Q3) = 1.2(0.21+0.52+0.10) = 1.00kN；经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4 2.00 0.60 3.10= 5.21kN。2.内力验算内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下： 最大弯矩M的计算公式为： 经计算得到，最大弯矩 M = 1.003.102/8+5.213.10/4=5.23kN.m。 3.抗弯强度验算次梁应力： 其中 x - 截面塑性发展系数，取1.05；f - 钢材的抗压强度设计值，f = 205.00 N/mm2；次梁槽钢的最大应力计算值 =5.23103/(1.0539.70)=125.57 N/mm2；次梁槽钢的最大应力计算值 =125.566 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f=205.000 N/mm2,满足要求!4.整体稳定性验算 其中，b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： 经过计算得到 b=5708.5048.00235/(3.10100.00235.0)=0.75；由于 b大于0.6，按照下面公式调整： 得到 b=0.694；次梁槽钢的稳定性验算 =5.23103/(0.69439.700)=189.95 N/mm2；次梁槽钢的稳定性验算 =189.951 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f=205.000 N/mm2,满足要求!三、主梁的验算:根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。主梁选择 12.6号槽钢槽口水平 ，其截面特性为： 面积 A=15.69cm2；惯性距 Ix=391.47cm4；转动惯量 Wx=62.14cm3；回转半径 ix=4.95cm；截面尺寸，b=53.00mm,h=126.00mm,t=9.0mm；1.荷载验算(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用栏杆竹笆片，标准值为0.15kN/m；Q1 = 0.15kN/m；(2)槽钢自重荷载 Q2=0.12kN/m 静荷载设计值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.15+0.12) = 0.33kN/m； 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P = (1.003.10+5.21)/2=4.15kN； 2.内力验算 悬挑卸料平台示意图 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN) 悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm) 卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算，由矩阵位移法，得到：R1 = 19.140 kN； R2 = 11.113 kN； 最大支座反力为 Rmax=19.140 kN.m；最大弯矩 Mmax=6.702 kN.m；最大挠度 V=6.491 mm。3.抗弯强度验算 其中 x - 截面塑性发展系数，取1.05；f - 钢材抗压强度设计值，f = 205.00 N/mm2；主梁槽钢的最大应力计算值 =6.70106/1.05/62137.0+1.44104/1569.000=111.872 N/mm2；主梁槽钢的最大应力计算值 111.872 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 f=205.00 N/mm2，满足要求!4.整体稳定性验算 其中 b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： b=5709.053.0235/(3700.0126.0235.0)=0.583； 可得 b=0.583；主梁槽钢的稳定性验算 = 6.70106/(0.58362137.00)=184.94 N/mm2；主梁槽钢的稳定性验算 = 184.94 N/mm2 小于 f=205.00,满足要求!四、钢丝拉绳的内力验算:水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算， RCi = RUisini其中 RCi - 水平钢梁的垂直支坐反力(kN)；RUi - 拉钢绳的轴力(kN)；i - 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角；sini = Sin ( 90 - ArcTan ( ( Lio + li ) / Lw ) ) = 0.800；根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sini；RU1 = 19.140 / 0.800 = 23.93 kN；五、钢丝拉绳的强度验算:钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算，为23.93kN；如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力计算公式： 其中Fg- 钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg - 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)； 计算中近似取Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；K - 钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取23.925kN，=0.820,K=10.000，得到：d=24.2mm。钢丝绳最小直径必须大于25.000mm才能满足要求！六、钢丝拉绳拉环的强度验算:取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为：N=RU=23925.373N。拉环强度计算公式为： 其中， f为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范10.9.8所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值f=50.0N/mm2；所需要的拉环最小直径 D=23925.44/(3.14250.002)1/2=24.7mm。七、操作平台安全要求:1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；2.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加 补软垫物，平台外口应略高于内口；3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；5.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；6.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。门架脚手架的计算一、参数信息1.脚手架参数脚手架搭设高度为40.0米，门架型号采用MF1219，钢材为Q235。扣件连接方式:单扣件；搭设尺寸为：门架的宽度 b = 1.219米，门架的高度 h0 = 1.930米，步距1.950米，跨距 l = 1.830米。门架 h1 = 1.536米，h2 = 0.100米，b1 = 0.750米。门架立杆采用 48.03.5 mm钢管，立杆加强杆采用 26.82.5 mm钢管，连墙件布置参数:两步三跨；连墙件连接方式:焊缝连接；连墙件的竖向间距3.90米，水平间距5.49米。2.荷载参数本工程地处 安徽省杭州市 ，基本风压为0.55，风荷载高度变化系数z为1.00，风荷载体型系数s为1.20；施工均布荷载为2.500kN/m2，同时施工层数：2层。3.地基参数地基土类型:碎石土；地基承载力标准值(kN/m2):500.000；基础底面扩展面积(m2):0.200；基础降低系数:0.40。 二、脚手架荷载标准值:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载计算静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m)门架的每跨距内，每步架高内的构配件及其重量分别为： MF1219 1榀 0.000 kN 交叉支撑 2副 20.040=0.080 kN 水平架 5步4设 0.1654/5=0.132 kN 脚手板 5步1设 0.1841/5=0.037 kN 连接棒 2个 20.006=0.012 kN 锁臂 2副 20.009=0.018 kN 合计 0.279 kN经计算得到，每米高脚手架自重合计NGk1 = 0.143 kN/m。(2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力(kN/m)剪刀撑采用 42.02.5 mm钢管，按照4步4跨设置，每米高的钢管重计算： tg = ( 41.950 ) / ( 41.830 ) = 1.066 2 0.024 ( 41.830)/cos/(41.950 ) = 0.067 kN/m；水平加固杆采用 42.02.5 mm钢管，按照1步4跨设置，每米高的钢管重为： 0.024 ( 41.830 ) / ( 11.950 ) = 0.092 kN/m；每跨内的直角扣件1个，旋转扣件4个，每米高的钢管重为： ( 10.0135+40.0145 ) / 1.950 = 0.037 kN/m；每米高的附件重量为0.020 kN/m；每米高的栏杆重量为0.010 kN/m；经计算得到，每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计 NGk2 = 0.225 kN/m；静荷载标准值总计为 NG = NGK1 + NGK2 = 0.368 kN/m；2.活荷载计算活荷载为各施工层施工荷载作用于一榀门架产生的轴向力标准值总和。经计算得到，活荷载标准值 NQ = 11.154 kN；3 风荷载计算风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：Wo= 0.550； Uz - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用Uz = 1.000； Us- 风荷载体型系数：Us =1.200；经计算得到，风荷载标准值：Wk = 0.462 kN/m2。三、立杆的稳定性计算:作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式(不组合风荷载) 其中 NG - 每米高脚手架的静荷载标准值，NG = 0.368 kN/m； NQ - 脚手架的活荷载标准值，NQ = 11.154 kN； H - 脚手架的搭设高度，H = 40.000 m。经计算得到，N = 33.287 kN。作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式(组合风荷载) 其中 qk - 风荷载标准值，qk =0.845 kN/m； H1 - 连墙件的竖向间距，H1 =3.900 m；经计算得到，N =33.455 kN。门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算 其中 N - 作用于一榀门架的轴向力设计值，取以上两式的较大者，N = 33.455 kN； Nd - 一榀门架的稳定承载力设计值(kN)；一榀门架的稳定承载力设计值以下公式计算 其中- 门架立杆的稳定系数,由长细比 kho/i 查表得到， =0.634； k - 调整系数，k=1.170； i - 门架立杆的换算截面回转半径，i=2.41 cm； I - 门架立杆的换算截面惯性矩，I=11.12 cm4； h0 - 门架的高度，h0=1.93m； I0 - 门架立杆的截面惯性矩，I0=1.42 cm4； A1 - 门架立杆的截面面积，A1=1.91 cm2； h1 - 门架加强杆的高度，h1=1.54m； I1 - 门架加强杆的截面惯性矩，I1=12.19 cm4； A - 一榀门架立杆的截面面积，A=3.82 cm2； f - 门架钢材的强度设计值，f=205.00 N/mm2。经计算得到，Nd= 496.485 kN。立杆的稳定性计算 N 60米，取60米。五、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值按照下式计算： 其中 Nw - 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算： Nw = 1.4 Wk H1 L1 Wk - 风荷载基本风压值(kN/m2)：Wk = 0.462； H1 - 连墙件的竖向间距(m)：H1 = 3.900； L1- 连墙件的水平间距(m)：L1 =5.490；经计算得到，Nw=13.849 kN。 Nc - 风荷载及其它作用对连墙件产生的拉、压力设计值(kN)；Nc = Nw + 3.0 = 16.849 - 连墙件的稳定系数； A - 连墙件的截面面积；经计算得到，Nf =54.022 kN。Nc Nf，连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用焊接方式与墙体连接，对接焊缝强度计算公式如下 其中 N为连墙件的轴向拉力，N = 13.849 kN；lw为连墙件的周长，取Lw = pid=150.796 mm；t为连墙件的焊缝厚度，t= 3.500 mm；ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0 N/mm2；焊缝受拉应力 = 13848.635 /( 150.7963.500)= 26.239 N/mm2；因 = 26.239小于 ft = 185.00，对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求！ 连墙件对接焊缝连接示意图六、立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 其中 p - 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，p = N/A，p = 167.277； N - 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)：N =33.455； A - 基础底面面积 (m2)；A =0.200；fg - 地基承载力设计值 (N/mm2)：fg =200.000；地基承载力设计值按下式计算 fg= kc fgk ；其中 kc - 脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.400；fgk - 地基承载力标准值：fgk = 500.000；因 P=167.277 N/mm2 200.000 N/mm2,地基承载力的计算满足要求！母亲的眼神是那么的慈爱，自打儿女呱呱坠地起，那一抹温柔的眼眸，就有如一道无形的细线，系在儿女的身上，儿女走到哪里，母亲的牵挂就延伸到哪里。冬天怕儿女冻着了，夏天怕儿女热着了；晴天怕儿女晒着了，雨天怕儿女淋着了担忧似乎就是母亲的专利，操心好像就是母亲的代名词。俗话说得好“儿行千里母担忧”,若想让母亲不为儿女担忧，不为儿女操心，那似乎是毫不可能的事。所以，母亲就习惯性地用她那无言的牵挂，默默地守护着自己的儿女，寸步不离。无论什么时候，母亲都不会嫌弃自己的儿女，不会置自己的儿女于不顾。 母亲像蜡烛，燃烧自己，只为照亮儿女的人生路；母亲像雨伞，挡住狂风暴雨的吹打，只为给儿女一份温暖；母亲像孺子牛，用自己的血汗，哺育儿女茁壮成长。母亲是山，总能包容儿女的过错；母亲是水，总能涤尽儿女心灵的污垢；母亲是树，总想为儿女洒下一片阴凉；母亲是路，总是尽力为儿女铺就一条阳光大道。儿女的生日唯有母亲不会忘记，儿女打个喷嚏唯有母亲会在意，儿女的喜好唯有母亲能铭记在心，儿女的点点滴滴就是母亲的整个世界。母亲的一辈子好像就是为儿女而生，为儿女而活。一天天、一月月、一年年、一辈子，母亲不停歇地为儿女操劳，用她那无声的母爱，缔结母子情缘，生生不息。母亲是世界上最平凡的女人，她却倾尽自己一生的心血来书写那份最伟大、最无私的母爱；母亲是世界上最柔弱的女人，她却用自己瘦弱的双肩诠释出一份最坚强、最刚毅的不屈精神。母亲是平凡的，母爱却是伟大的；母亲是平实的，母爱却是绵长的。天底下的母亲，高矮、胖瘦、容貌不一，但为子女奉献的精神却是一样的可贵，期盼子女成龙成凤的心愿却尽皆相同。母亲如和煦的春风，不仅孕育了我们，还用她的爱滋润着我们成长；母亲如坚实的路，默默无闻地为我们构建人生；母亲如奔腾不息的长江，用她的青春铸成绵绵不绝的爱来哺育我们；母亲如沉稳的高山，用她的血与肉来维护我们的幸福。世界上任何的语言都无法来歌颂母爱的伟大，因为母爱的力量，总是在无形中，“大音希声，大象无形”.母爱，是一首不需歌颂，却静静流淌在每个人内心深处的不老赞歌。母亲的眼神是那么的慈爱，自打儿女呱呱坠地起，那一抹温柔的眼眸，就有如一道无形的细线，系在儿女的身上，儿女走到哪里，母亲的牵挂就延伸到哪里。冬天怕儿女冻着了，夏天怕儿女热着了；晴天怕儿女