桥梁圆柱墩外围操作脚手架计算书.doc

奉溪路E5合同段桥梁圆柱墩外围操作脚手架计算书编制人： 审核人： 审批人： 北京市公路桥梁建设集团有限公司奉溪高速公路E5合同段项目经理部2011年7月 日桥梁圆柱墩外围操作脚手架计算书桃树坪大桥桩号(左线LK15+254.60LK15+575.50，1#、7#)(右线RK15+315.50RK15+636.50，1#、2#、3#、7#墩)奔善湾大桥桩号（左线LK16+22.00LK16+387.00，1#、3#墩）(右线RK16+290.50RK16+411.50，1#、2#墩)郑家庄大桥桩号（左线LK16+933.50LK17+214.40，1#、5#、6#墩）（右线RK17+016.00RK17+304.60，1#、5#、6#墩）共设计桥梁圆柱墩16个，墩高7.731.7m不等，顶帽高度均为2.5m。本脚手架计算书按最高墩柱（奔善湾大桥右1#墩，墩高31.7米）考虑，脚手架搭设高度H=31.7+1.5=33.2米考虑。钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。脚手架采用双排脚手架，搭设高度为33.2米，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.2米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.20米。脚手架搭设完成后及时在四个方向对称拉揽风绳固定，揽风绳与地面成45度角，上部固定在30米高处，下部与打设在地面的地锚固定。奔善湾大桥右1#墩外围操作脚手架平面布置如下： 采用的钢管类型为483.5，施工均布荷载为2kN/m2，按脚手板共铺设4层，同时施工2层考虑。一、 小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。1. 荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0381.05=0.0399kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.31.051.2=0.378kN 活荷载标准值 q=21.051.2=2.52kN 荷载的计算值 Q=1.2（0.0399+0.378）+1.42.52=4.029kN 则小横杆上的均步荷载q=4.029/1.05=3.837 kN/m 2.强度计算 均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=ql2/8 =M/W M=3.8371.052/8=0.529kN.m =0.529106/5080=104.134N/mm2f=205N/mm2,满足要求!3.挠度计算 均布荷载最大挠度计算公式如下: Vqmax=5.03.83710504/(3842.06105121900)=2.418mm最大挠度小于l/150=1050/150=7mm或10mm,满足要求!二、扣件抗滑力的计算: 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(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0381.05/2=0.020kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.31.051.2/2=0.189kN 活荷载标准值 Q=21.051.2/2=1.26kN 荷载的组合值 R=1.2（0.020+0.189）+1.41.26=2.015kN Rc=8.0kN 单扣件抗滑承载力满足要求!四、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.恒荷载恒静荷载标准值包括以下内容：（以下数据均取自简明施工计算手册（第二版）表7-5,6，中国建筑工业出版社1999年7月第二版）(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；取0.351 kN/m NG1 = 0.3510.533.2/1.2=4.358kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本工程采用木脚手板，标准值为0.30 kN/m2 NG2 = 0.301.051.24/2=0.756kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用脚手管栏杆、木脚手板挡脚板，标准值为0.0736 kN/m NG3 = 0.07361.24/2=0.177kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)，取0.049 kN/m NG4 = 0.0491.222.0=1.294kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.358+0.756+0.177+1.294=6.585kN。2.活荷载活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。 活荷载标准值 NQ =221.21.05/2=2.52kN3.风荷载风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.35 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 = 1.25 Us 风荷载体型系数：Us = 1.2 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.351.251.2= 0.368kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载基本风压值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)五、立杆的稳定性计算:1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比=l0/i =1.1551.533.2/1.58=36.404,查表7-8得=0.936； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.5； A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；N = 1.2NG + 1.4NQ=1.25.445+1.42.52=10.062kN经计算得到 = N/A=10.062103/ 0.9364.89100=21.984N/mm2 f=205 N/mm2,满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.936； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.533.2.=57.519m； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.5 A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算N=1.2NG + 0.851.4NQ=1.25.445+0.851.42.52=9.533kNMW = 0.851.4Wklah2/10=0.851.40.3681031.21.22/38.115=19.854N.m得到 =N/A+Mw/W =9.533103/0.9364.89102+19.854103/5.08103=24.736 N/mm2 f=205 N/mm2,满足要求!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； N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)； A 基础底面面积 (m2)；A = 0.25 fg 地基承载力设计值 (N/mm2)，脚手架直接搭设在承台上，搭设前在立管底部垫30cm5cm400cm脚手板；fg