扣件式钢管(单管)脚手架设计计算书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除扣件式钢管(单管)脚手架设计计算书工程名称：方芳芳编制单位：本计算书参考书籍： (1)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 130-2001，2002年版）；(2)建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ 80-91）；(3)建筑施工安全检查标准（JGJ 59-99）；(4)钢结构设计规范（GB500172003）；(5)建筑结构荷载规范(GB5009-2001)(2006版)；(6)混凝土结构设计规范(G1350010-2002)(7) 施工图纸。1计算参数设定（1）基本参数脚手架采用483.5钢管,脚手架高度24.00m,内立杆离墙0.30m；立杆步距h=1.80m,立杆纵距La=1.50m,立杆横距0.80m；横向杆上有2条纵向杆,连墙件按2步3跨布置,脚手板铺2层。（2）钢管截面特征 钢管类型483.5mm,截面积A=489mm2,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0.1248kN/m脚手板采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.30kN/m2栏杆与挡板采用栏杆冲压钢,自重标准值为0.1100kN/m脚手架上吊挂的安全设施（安全网）自重标准值0.002kN/m22）施工均布活荷载标准值装修脚手架2.00kN/m2,结构脚手架3.00kN/m2 3）作用于脚手架上的水平风荷载标准值k脚手架高度为24.00m,地面粗糙度按D类；风压高度变化系数z=0.62(标高+5m)；挡风系数=0.615,背靠建筑物按敞开，框架和开洞墙计算，则脚手架风荷载体型系数s=1.3=1.30.615=0.800,工程位于广东深圳市,基本风压0=0.45kN/m2；水平风荷载标准值 k=0.7zs0=0.70.620.8000.45=0.16kN/m22.纵向水平杆验算（1）荷载计算钢管自重GK1=0.0376kN/m；脚手板自重GK2=0.300.27=0.08kN/m；施工活荷QK=3.000.27=0.80kN/m；作用于纵向水平杆线荷载标准值q1=1.2(0.0376+0.08)=0.14kN/mq2=1.40.80=1.12kN/m（2）纵向水平杆受力计算每根钢管长约6.00m，按四跨连续梁计算 L=1.50m。1） 抗弯强度验算弯矩系数KM1=-0.107M1=KM1q1L2=-0.1070.141.502=-0.03kN.m弯矩系数KM2=-0.121M2=KM2q2L2=-0.1211.121.502=-0.30kN.mMmax=M1+M2=0.03+0.30=0.33kN.m=Mmax/W =0.33106/5080=64.96N/mm2 纵向杆的抗弯强度=64.96N/mm2f=205N/mm2,满足要求。2） 挠度验算挠度系数K1=0.6321=K1q1L4/(100EI)=0.632(0.14/1.2)(1500)4/(100EI)=0.15mm挠度系数K2=0.9392=K2q2L4/(100EI)=0.939(1.12/1.4)(1500)4/(100EI)=1.51mmmax=1+2=0.15+1.51=1.66mm 纵向杆的max=1.66mm=L/150=10mm与10mm,满足要求。3）最大支座反力Rq1=1.1430.141.50=0.24kNRq2=1.2231.121.50=2.05kNRmax=Rq1+Rq2=0.24+2.05=2.29kN3.横向水平杆验算（图5）（1）荷载计算钢管自重gk1=0.0376kN/m中间纵向水平杆传递支座反力R中=Rmax=2.29kN旁边纵向水平杆传递支座反力R边=Rmax/2=1.15kN（2）横向水平杆受力计算按单跨简支梁计算，跨度为：L=0.80m 1)抗弯强度验算Mmax=q12/8R中L/3=0.03760.800.80/82.290.80/3=613675N.mm=0.61kN.m=Mmax/W =613675/5080=120.80N/mm2 横向水平杆的抗弯强度=120.80N/mm2f=205N/mm2,满足要求。2）挠度验算集中荷载产生的挠度为 1=Pa(3L24a2)/(24EI)=2290267(3800242672)/(24EI)=1.66mm均布荷载产生的挠度为2=5qL4/384EI=50.03768004/(384EI)=0.01mmmax=12 =1.66+0.01=1.67mm 横向水平杆的max=1.67mm=L/150=5mm与10mm,满足要求。（3）横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑移验算R=R中R边Gk1L/2=2.291.150.03760.40=3.45kN 横向水平杆与立杆连接扣件R=3.45kNRc=8.0kN(Rc为扣件抗滑承载力设计值),满足要求。4.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=1.50；立杆步距h=1.80m；立杆计算长度Lo =kh=1.01.501.80=2.70m=2700mm长细比=Lo /i=2700/15.8=170.89 立杆长细比=170.89210,满足要求。 （2）立杆稳定性验算1）荷载计算立杆所受荷载包括：脚手架结构自重、构配件自重及活荷。其中：a.脚手架结构自重包括：立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重:gk=0.1248kN/m,脚手架结构自重：NGlk=gkH=0.1224.00=2.88kNb.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：21.500.400.30=0.36kN栏杆、挡脚板重量：21.500.11=0.33kN安全网重量：24.001.500.002=0.07kN构配件自重NG2k=0.36+0.33+0.07 =0.76kN c.活荷包括：施工荷载按2层作业计算（其中1层为结构施工，1层装修施工）得：NGk=1.500.80/2(3.00+2.00)=3.00kN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=0.85 1.4Mk=0.851.4kLah2/10=0.851.40.161.501.801.80/10=0.09kN.m=90000N.mm2）轴心受压稳定性系数Lo=kh =1.1551.501.80=3.12m=3119mm=Lo/i=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(2.88+0.76)+1.43.00=8.57kNN/（A）=8.571000/(0.186489)=94.22 N/mm2 b.组合风荷载时N=1.2（NGlk+ NG2k）0.851.4NQk=1.2(2.88+0.76)+0.851.43.00=7.94kNN/（A）MW/W=7.941000/(0.186489)90000/5080 =105.01N/mm2 立杆稳定性为105.01N/mm2f=205N/mm2,满足要求。5.立杆地基承载力计算立杆基础底面面积A=0.15mm2 地基承载力标准值为fgk=135kN/m2，kc=0.50，地基承载力fg=kcfgk=1350.50=67.50kN/m2上部荷载为F=8.57kN立杆基础底面的平均压力P=F/A=8.57/0.15=57.13kN/m2 立杆基础底面的平均压力P=57.13kN/m2fg=67.50kN/m2,满足要求。6.连墙件计算连墙件采用483.5钢管,截面积为489mm2；fy=210N/mm2按每个结构层花排设置,纵向间距取3跨,脚手架最高24.00m连墙件轴向力设计值N1= N1WN0,其中:风压高度变化系数z=0.62 (标高+24.00m),基本风压o= 0.45kN/m2;挡风系数=0.615,背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数s=1.3=1.30.615=0.800,风荷载标准值k，=0.70.620.8000.45=0.16kN/m2N1W=1.4kA=1.40.165.0031.50=5.04 kN连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,按双排脚手架,取No=5.00kNN1= NlWN0 =5.04+5.00=10.04kN(N18kN采用单扣件，8kNN116kN采用双扣件)连墙件采用483.5钢管,双扣件连接满足要求。L0=0.30+0.10=0.40m=400mm,i=15.8mm,=L0/i