海港落地式扣件钢管脚手架计算书.doc

落地式扣件钢管脚手架计算书一、基本参数：立杆纵距 la = 1.5 m立杆横距 lb = 1.2 m脚手架形式 双排架脚手架的步距 h = 1.5 m脚手架搭设高度 H = 27.4 m小横杆间距 a = 0.75 m连墙件布置形式 二步三跨脚手板类型 木脚手板栏杆,档板类型 栏杆、木脚手板挡板连墙件扣件类型 双扣件脚手板的铺设层数 nj = 2 层同时施工层数 ns = 2 层基础底面扩展面积 A = 0.2 m2二、小横杆的计算小横杆按照均布荷载作用下的简支梁计算1、小横杆荷载计算脚手板的荷载标准值q1=0.350.75=0.26 kN/m活荷载标准值q2=30.75=2.25（kN/m）2、强度计算(1)、最大弯矩考虑为均布荷载作用下的简支梁弯矩计算公式：其中：l 小横杆计算长度；取l=1.2 mq1 脚手板的荷载标准值 q1 = 0.26 kN/mq2 活荷载标准值 q2 = 2.25 kN/m经计算得到：M=(1.20.26+1.42.25)1.228=0.62 kN.m(2)、截面应力计算公式如下：其中 W 钢管截面抵抗矩 W = 5.08 cm3M 最大弯矩 M = 0.62 kN.m经计算得到:=0.621000000(5.081000)122.05 N/mm2小横杆强度计算值不大于钢管抗弯强度设计值205N/mm2，故满足要求3、挠度计算最大挠度考虑为均布荷载作用下的简支梁,计算公式：其中: l 小横杆计算长度 l = 1.2 mI 截面惯性矩 I = 12.19 cm4E 弹性摸量 E = 206000 N/mm2q1 脚手板的荷载标准值 q1 = 0.26 kN/mq2 活荷载标准值 q2 = 2.25 kN/m经计算得到：最大挠度V=5(0.26+2.25)(1.21000)4(38420600012.1910000)=2.7 mm最大挠度计算值不大于l/150=8mm,并且小于10mm,故满足要求三、大横杆的计算:大横杆按照集中荷载作用下的连续梁计算1、荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.037631.2=0.05 kN脚手板的荷载标准值:P2=0.351.20.75=0.32 kN静荷载标准值:P=0.05+0.32=0.37 kN活荷载标准值:Q=31.20.75=2.7 kN2、强度计算(1)、最大弯矩计算公式如下:其中: l 立杆的纵距 l = 1.5 mP 静荷载标准值 P = 0.37 kNQ 活荷载标准值 Q = 2.7 kN经计算得到最大弯矩 M=0.175(1.20.37+1.42.7)1.5=1.11 kN.m(2)、截面应力计算公式如下：其中 W 钢管截面抵抗矩 W = 5.08 cm3M 最大弯矩 M = 1.11 kN.m经计算得到:=1.111000000(5.081000)218.5 N/mm2大横杆强度计算值大于钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2，不满足要求3、挠度计算最大挠度计算公式：其中: l 立杆的纵距 l = 1.5 mI 截面惯性矩 I = 12.19 cm4E 弹性摸量 E = 206000 N/mm2P 静荷载标准值 P = 0.37 kNQ 活荷载标准值Q = 2.7 kN经计算最大挠度V=1.146(0.37+2.7)(1.51000)3(10020600012.1910000)=4.73 mm最大挠度计算值不大于l/150=10mm,并且小于10mm,故满足要求四、扣件的抗滑承载力计算:横杆的自重标准值 P1 = 0.03763(1.2 +1.5) =0.1kN脚手板的荷载标准值 P2 = 0.351.51.22 =0.32kN活荷载标准值 Q = 31.51.22 =2.7kN荷载的计算值 R = 1.2(0.1+0.32)+1.42.7 =4.28kN纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:其中: Rc 扣件抗滑承载力设计值 Rc=12kNR 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R=4.28kN扣件的抗滑承载力不大于单扣件抗滑承载力设计值8kN,满足要求!五、脚手架计算：1、荷载计算:单立杆部分承受的结构自重标准值 NG1=0.1427.4=3.84 kN脚手板的自重标准值NG2=0.3521.5(1.2+0.35)2=0.81 kN栏杆与挡脚板自重标准值 NG3=0.141.522=0.21 kN吊挂的安全设施荷载：NG4=0.0051.527.4 =0.21kN静荷载标准值 NG=3.84+0.81+0.21+0.21=5.07 kN活荷载标准值NQ=321.51.22=5.4 kN风荷载标准值Wk=0.711.20.3=0.25 kN/m2不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.25.07+1.45.4=13.64 kN考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.25.07+0.851.45.4=12.51 kN风荷载标准值产生的立杆段弯矩：Mwk=0.251.51.5210=0.08 kN.m风荷载设计值产生的立杆段弯矩：Mw=0.851.40.08=0.1 kN.m构配件自重标准值产生的轴向力：NG2k=0.81+0.21+0.21=1.23 kN2、立杆的稳定性计算:(1)、立杆的长细比计算:其中: lo 立杆的计算长度 lo = 1.1551.551.5=2.69 mI 立杆的回转半径 I = 1.58 cm经过计算,立杆的长细比 =2.691001.58=171(2)、单立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中：A 立杆净截面面积；取A=4.89 cm2N 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=13.64 kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 的结果查表得到=0.243不考虑风荷载时立杆的稳定性=13.641000(0.243(4.89100)=114.79 N/mm2考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中：A 立杆净截面面积；取A=4.89 cm2W 立杆净截面模量(抵抗矩)；取W=5.08 cm3N 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=12.51 kNMw 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；取Mw=0.1 kN.m 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 的结果查表得到=0.243考虑风荷载时立杆的稳定性=12.511000(0.243(4.89100)+(0.11000000)(5.081000)=124.96 N/mm2不考虑风荷载时,立杆稳定性不大于205N/mm2,满足要求考虑风荷载时,立杆稳定性不大于205N/mm2,满足要求没有双立杆3、最大搭设高度的计算不组合风荷载最大搭设高度：组合风荷载最大搭设高度：其中：A 立杆净截面面积 A = 4.89 cm2W 钢管截面抵抗矩 W = 5.08 cm3f 钢管立杆抗压强度设计值 f= 205 N/mm2gk 每米立杆承受的结构自重标准值 gk=0.14 kN/mNQK 活荷载标准值 NQK=5.4 kNMwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩 Mwk=0.08 kN.mNG2K 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K=1.23 kN 轴心受压杆件稳定系数 = 0.243经计算，不组合风荷载最大搭设高度 Hs=(0.243(4.89100)2051000)-(1.21.23+1.45.4)(1.20.14)=91.21 m组合风荷载最大搭设高度 Hs=(0.243(4.89100)2051000)-(1.21.23+0.851.4(5.4+0.080.243(4.895.08100)(1.20.14)=84.71 m单立杆最大搭设高度应该取上式中的较小值 Hs=84.71m由于搭设高度Hs大于等于26m,所以按下式调整:经计算得到脚手架单立杆高度限值为 H=78.09m调整后的高度不宜超过50m,故:脚手架单立杆最大搭设高度为50m六、连墙件的计算:(1)、风荷载产生的连墙件轴向力设计值按照下式计算：其中：wk 风荷载基本风压值，wk=0.25 kN/m2Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积；Aw=13.5 m2经计算得到：风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw=1.40.2513.5=4.72 kN(2)、连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：其中 No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力；取No=5 kNNlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw=4.72 kN经计算得到：连墙件轴向力计算值Nl=4.72+5=9.72 kN(3)、连墙件轴向力设计值其中： 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 查表得到=0.938A 立杆净截面面积 A = 4.89 cm2f 钢管的强度设计值 f = 205 N/mm2经过计算得到Nf=0.938(4.89100)2051000=94.03 kN长细比 计算:其中: l 计算长度 l = 0.35 mI 钢管回转半径 I = 1.58 cm经过计算,立杆的长细比 =0.351001.58=23连墙件轴向力计算值不大于连墙件的轴向力设计值；满足要求连墙件轴向力计算值不大于于扣件抗滑承载力,满足要求七、立杆的地基承载力计算：1、立杆基础底面的平均压力其中：N 上部结构传至基础顶面的轴向力设