扣件式钢管施工梯设计计算书.doc

扣件式钢管施工梯设计计算书工程名称：港中旅（安吉）旅游发展综合体首期住宅、会所总承包工程编制单位：1.计算参数设定(1)基本参数人行施工梯采用483.5立杆,施工梯搭设总高度16.50m，搭设材料为钢管；层高3.6m；立杆步距h=1.80m, 施工梯宽度0.80m，立杆纵距La=1.00m,施工梯共四个纵跨。(2)钢管截面特征 钢管类型483.5mm,截面积A=489mm,惯性矩I=121900mm4；截面模量W=5080mm3,回转半径i=15.8mm,每米长质量0.0376kN/m；Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2,弹性模量E=206000N/mm2。(3)荷载标准值1)永久荷载标准值每米立杆承受的结构自重标准值0.0954kN/m施工梯采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.30kN/m2栏杆与挡板采用竹笆栏杆竹笆栏杆,自重标准值为0.0684kN/m施工梯上吊挂的安全设施（安全网）自重标准值0.002kN/m22)施工均布活荷载标准值施工梯1.00kN/m2 3)作用于施工梯上的水平风荷截标准值k施工梯高度为16.50m，工程位于浙江杭州市 ，基本风压0=0.30kN/m2地面粗糙度按B类，风压高度变化系数z=0.51(标高+5m)挡风系数=0.80，靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算，则脚手架风荷载体型系数：s=1.3=1.30.80=1.040，水平风荷截标准值k=zs0=0.511.0400.30=0.16kN/m2 2. 施工梯纵横向水平杆验算(1)横向杆的计算横向杆按照简支梁进行强度和挠度计算1)均布荷载值计算横向杆的自重标准值q1=0.0376kN/m脚手板的荷载标准值q2=0.300.25=0.08kN/m活荷载标准值Q=3.000.25=0.75kN/m荷载的计算值q=1.2(0.0376+0.08)+1.40.75=1.19kN/m2)抗弯强度计算Mmax=qL2/8=1.190.802/8=0.10kN.m=100000N.mm=Mmax/W=100000/5080=18.74N/mm2横向杆的抗弯强度=18.74N/mm2f=205N/mm2,满足要求。3)挠度计算q=0.0376+0.08+0.75=0.87kN/m,max=5qL2/384EI=5.00.878004/(384EI)=0.18mm横向杆的max=0.18mm=L/150=5.33mm与10mm,满足要求。(2)纵向斜杆的计算纵向杆按照4跨连续梁进行强度和挠度计。L=立杆纵距/cosATan(施工梯层高度/水平距离) =1.0/cosarctg(3.6/4.0) =1.35m梯级板斜宽=0.25/(cosATan(3.6/4.0)=0.341)荷载值计算横向杆的自重标准值P11=0.03760.80=0.03kN脚手板的荷载标准值P12=0.300.800.34=0.08kN活荷载标准值Q=1.000.800.34=0.27kN荷载的计算值P=0.51.2(0.03+0.08) + 1.40.27=0.26kN2)抗弯强度验算弯矩系数：KM=0.169，Mmax=KmPL=0.1690.2610001345=59099N.mm= Mmax/W=59099/5080=11.63N/mm2纵向斜杆抗弯强度=11.63N/mm2f=205N/mm2,满足要求。3)挠度强度验算挠度系数K=1.079=KPL3/(100EI)=1.0790.26100013453/(100206000121900)=0.15mm=L/150=1345/150=8.97mm纵向斜杆挠度max=0.15mm=8.97mm,满足要求。4）最大支座反力支座反力系数K=4.577,R=KP=4.5770.26=1.195) 纵向水平杆与立杆连接扣件抗滑移验算纵向水平杆与立杆连接扣件R=1.19kNRc=8.00kN(Rc为扣件抗滑承载力设计值),满足要求。内力图如下图3.立杆计算(1)立杆容许长细比验算计算长度附加系数k=1.0考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数=1.5 立杆步距h=1.80m,立杆计算长度Lo=kh=1.01.501.80=2.70m=2700mm=Lo/i=2700/15.8=170.89 立杆长细比=170.89210,满足要求。施工梯每层高度3.60m，水平距离=4.0m，纵向水平杆计算跨度L=1.35m；施工梯总高度=16.50m，考虑活载满铺的情况。(2)立杆稳定性验算1)荷载计算立杆所受荷载包括：施工梯结构自重、构配件自重及活荷。其中：a. 施工梯结构自重包括：立杆、纵向斜杆、横向水平杆、剪刀撑和扣件等的自重:gk=0.10kN/m施工梯结构自重：NGlk=gkH=0.1016.50=1.57kNb.构配件自重包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重脚手板重量：51.350.400.30=1.61kN栏杆、挡脚板重量：51.350.07=0.47kN安全网重量：16.501.350.002=0.04kN构配件自重NG2k=1.61+0.47+0.04 =2.12kN c.活荷包括：按照满铺：NGk=51.350.401.00=2.69kN风荷载标准值计算风荷载标准值k=0.16kN/m2由风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW=0.91.4Mk=0.91.4kLah2/10 =0.91.40.161.351.801.80/10=0.09kN.m=90000kN.m2)轴心受压稳定性系数Lo=kh=1.1551.501.80=3.12m=3119mm=Lo/=3119/15.8=197,=0.1863)立杆稳定性验算a.不组合风荷载时N=1.2(NGlk+ NG2k)1.4NQk=1.2(1.57+2.12)+1.42.69=8.19kNN/(A)=8.191000/(0.186489)=90.05 N/mm2b.组合风荷载时N=1.2(NGlk+ NG2k)0.91.4NQk =1.2(1.57+2.12)+0.91.42.69=7.82kNN/(A)MW/W=7.821000/(0.186489)90000/5080=103.69N/mm2立杆稳定性为103.69N/mm2f=205N/mm2,满足要求。4. 立杆支承面验算钢管立杆设配套底座100100mm,支承面为（按C30考虑）混凝土楼板,楼板厚=250mm,上部荷载为：F=8.19kN(1)支承面受冲切承载力验算S=2.00,ft=1.50N/mm2,hO=250000-15=235mm,=0.41.2/S=1.00pc,m=0N/mm2,Um=2(100+235)+2(100+235)=1340mm,h=1.00(0.7h ft0.25pc,m)UmhO=(0.71.01.50+0.251.00)1.001340235/1000=409.37kN受冲切承载力409.37kNF=8.19kN,满足要求。(2) 支承面局部受压承载力验算Ab=(0.10+20.10)(0.103)=0.09m2,Al=0.100.10=0.01m2l=(Ab/Al)0.5=3.00,fcc=0.8514300=121