扣件式钢管脚手架计算书

1、12334445目录1工程概况12支架结构与材料12.1支架结构2.2材料特性3荷载标准计算24大横杆计算34.1大横杆荷载计算4.2强度计算4.3挠度计算5小横杆的计算45.1小横杆荷载计算5.2强度计算5.3挠度计算6扣件的抗滑承载力计算：57立杆计算：67.1荷载计算： 67.2立杆的稳定性计算： 67.3最大搭设高度的计算 78连接件的计算89立杆的地基承载力计算 9济南黄河公铁两用桥扣件式钢管脚手架计算书1工程概况济南黄河公铁两用桥施工起讫里程为DK421+910.时DK423+703.03,线路全长1792.42m,主桥中央里程为DK422+806.82济南黄河公铁两用桥由北向南横

2、穿天桥区吉家庄、济阳县谢家村、跨越黄河北大堤、主河槽及黄河南大堤,穿过历城区付家庄.公铁两用桥合建段铁路孔跨布置为：(6-32m)预应力混凝土简支梁+122m简支钢 桁梁+(7-52m)预应力混凝土简支梁 +(128+3*180+128)m刚性悬:索加劲连续钢桁梁 +(9-32m)预应力混凝土简支梁(该桥为四线桥,货线孔跨布置与客线孔跨布置对应.石济客专602607号、610612号、629630桥墩和邯济胶济联络线 607号、 610611号、607635号桥墩为单建铁路桥墩,相应的G611 G612左、G627左、G627 右、G628 G629 G630号桥墩为单建公路桥墩,单建桥墩墩型

3、均为圆端形实体桥墩. 主桥617620号桥墩采用三柱式单层框架墩；引桥 608609号桥墩采用两柱式单层 框架墩；其他公铁合建段桥墩均采用双层框架墩.2支架结构与材料2.1支架结构脚手架采用扣件式钢管支架,采用两排架形式.脚手架各种杆件采用外径 48mm壁厚3.5mm的钢管,脚手架内侧立杆距墩身模 板70cm立杆排距1.0m,立杆纵向问距1.5m,横杆步距1.8m,每跨内设一道横杆, 立杆、横杆均采用一字扣件对接,在搭设过程中立杆要搭设在横杆的外侧,相邻两根杆件接头要相互错开一步且不小于 500mm各接头中央距主节点的距离不应大于步距 的1/3.立杆搭设要垂直,横杆搭设要水平,立杆搭设垂直度为

4、1/400,全高不大于土 50mm大横杆搭设要水平,全长水平差不大于土 20mm立杆的间距排距偏差不大于 + 20mm小横杆外侧伸出架体的长度为150mm小横杆偏离主节点的距离不应大于150cm靠墩一侧的外伸长度不应大于 200mm每隔3.6m设置一道连接件.脚手架搭设高度应高出墩顶平台 120cm距地面20cm处设扫地杆.脚手架应设置接地装置.支架高度暂按36m高计算.2.2材料特性钢管截面几何特性外径4 ,d壁厚t截面积A(cm2)惯性矩I(cm4)截面模量W(cm3)回转半径i(cm)母米质里(kg/m)(mm)483.54.89312.1875.0781.5783.841钢材的强度设计

5、值及弹性模量(N/mm2)Q235钢抗压、抗压和抗弯强度设计值f205弹性模量E52.06 X 10扣件、底座、可调托撑的承载力设计值(kN)工程承载力设计值对接扣件(抗滑)3.2直角扣件、旋转扣件(抗滑)8.0底座(受压)、可调托撑(受压)40.0受压、受拉构件的容许长细比构件类型容许长细比入:立杆双排架210横向斜撑、男刀撑中的压杆250拉杆350单、双排脚手架立杆承受的每米结构自重标准值gk (kN/m)步距(m)脚手架类型纵距(m1.51.8双排架0.12953荷载标准计算作用丁脚手架的荷载可分为永久荷载(包荷载)与可变荷载(活荷载) .双排架脚手架永久荷载包含以下内容：(1)架体结构

6、自重：包括立杆、纵向水平杆、横桥向水平杆、剪刀撑、扣件的自重;(2)构、配件自重：包括脚手板、栏杆、挡脚板、平安网等防护设施的自重.脚手架可变荷载包括以下内容：(1) 施工荷载：作业人员层上的人员、器具和材料等的自重；(2) 风荷载.脚手板自重标准值：0.35 kN/m 2栏杆、挡脚板自重标准值：0.17 kN/m密目网自重标准值：0.02kN/m2立杆每米自重标准值：0.1295 kN/m构配件取值：单个直角扣件13.2N/个单个转角扣件14.6N/个单个对接扣件18.4N/个施工均布荷载标准值：3.0 kN/m 2根本风压：0.6 kP/m 2挡风系数及水平风荷载标准值计算小=1.2An/

7、Aw=1.2An/La/hAn=(La+h+0.325Lah)*d其中,La=1.5m, h=1.8m, d=4.8cm.代入数据得：小=0.201 水平风荷载标准值： Wk=j *W0=0.201*0.6=0.121 kN/m 24大横杆计算4.1大横杆荷载计算脚手板的荷载标准值 q1=0.35 X 1.0/2=0.175 kN/m活荷载标准值q2=3X 1.0=1.5 (kN/m)4.2强度计算(1) 、最大弯矩：M = (-0.1 1.2q -0.117 1) l2其中：l立杆纵距；取l=1.5 mq1 脚手板的荷载标准值q1 = 0.175 kN/mq2 活荷载标准值q2 = 1.5

8、kN/m经计算得到：M=(-0.1 X 1.2 X 0.175-0.117 X 1.4 X 1.5) X 1.5A2=-0.60 kN.m(2) 、截面应力计算公式如下：Ma =W其中W钢管截面反抗矩 W = 5.078 cm 3M 最大弯矩 M = -0.60 kN.m经计算得到：b =0.60 X 10(5.078 X 103) = 118.2 N/mm2大横杆强度计算值小丁钢管抗弯强度设计值205N/mm2故满足要求4.3挠度计算最大挠度：V =0.667 %0.99 %100EI100EI其中：l立杆纵距l = 1.5 mI截面惯性矩I = 12.187 cm 4E弹性摸量 E = 2

9、06000 N/mm2q1脚手板的荷载标准值q1 = 0.175 kN/mq2 活荷载标准值q2 = 1.5 kN/m经计算 得到：V=(0.667*0.175+0.99*1.5) X (1.5 X 103)A4 士 (100 X 206000 X12.187 x 10000)=3.23 mm最大挠度计算值小丁等丁 l/150=10mm,并且小丁 10mm故满足要求5小横杆的计算5.1小横杆荷载计算大横杆自重标准值：P1=0.03841 X 1.5=0.058 kN脚手板的荷载标准值:P2=1 X 1.5 X 0.35=0.525 kN静荷载标准值：P=0.058+0.525=0.583 kN

10、活荷载标准值：Q=3X 1.5 x 1.0=4.5 kN5.2强度计算(1) 、最大弯矩计算公式如下:M = Pl/2其中：l立杆的排距l =1.0 mP静荷载标准值P = 0.583 kNQ活荷载标准值Q = 4.5 kN经计算得到最大弯矩 M= (1.2 X 0.583+1.4 X 4.5) X 1.0 士2 =3.50 kN.m(2) 、截面应力计算公式如下:Ma =W其中W钢管截面反抗矩 W = 5.078 cm3M最大弯矩 M = 3.50 kN.m经计算得到：b =3.5 X 106士 (5.078 X 103) = 68.9 N/mm2大横杆强度计算值小丁或等丁钢管抗弯强度设计值

11、205 N/mm2,故满足要求5.3挠度计算23PI3V =648EI)：II立杆的排距I :截面惯性矩I=1.0 m=12.187 cm4E弹性摸量E =206000 N/mmP静荷载标准值P =0.583 kNQ活荷载标准值Q = 4.5 kN2经计算最大挠度 V=23+ 648X (0.583+4.5) X 103X (1.0 X 103)A3 - (2.06 X 105X 12.187 x 104)=7.2 mm最大挠度计算值小丁等丁 l/150=10mm,故满足要求6扣件的抗滑承载力计算：横杆的自重标准值 P1 = 0.03841 X (1.0 +1.5) =0.096kN脚手板的荷

12、载标准值 P2 = 0.35 X 1.5 X 1.0 士 2 =0.263kN活荷载标准值 Q = 3 X 1.5 X 1.0 士 2 =2.25kN荷载的计算值 R = 1.2 X (0.096+0.263)+1.4 X 2.25 =3.58 kN纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力根据下式计算其中Rc扣件抗滑承载力设计值Rc=8kNR 荷载的计算值R=3.58kN扣件的抗滑承载力小丁扣件抗滑承载力设计值8kN,满足要求!7立杆计算:7.1荷载计算：每米立杆承受的结构自重标准值 NG1=0.1295X 36=4.662 kN脚手板的自重标准值 NG2=0.35 1.5 X 1.0/

13、2=0.263 kN栏杆与挡脚板自重标准值 NG3=0.17 X 1.5=0.225 kN密目网自重荷载：NG4=0.02 1.5=0.03 kN静荷载标准值 NG=4.662+0.263+0.225+0.03=5.18 kN活荷载标准值 NQ= 1.5 X 1.0 士 2=2.25 kN风荷载标准值 Wk=0.121X 36X 1.5=6.534 kN不组合风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.2 X 5.18+1.4 X 2.25=9.366 kN 组合风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.2 X 5.18+0.9 X 1.4 X 2.25=9.05 kN 风荷载标准值产生的立杆段弯矩

14、：Mwk=0.121X 1.5 x 1.8A2 - 10=0.059 kN.m风荷载设计值产生的立杆段弯矩：Mw=0.9 1.4 X 0.058=0.073 kN.m构配件自重标准值产生的轴向力:NG2k=(18.4 X 6+13.2 X 20+14.6 X 9)/1000=0.5058 kN7.2立杆的稳定性计算：(1) 、立杆的长细比计算：,0Au i其中：lo 立杆的计算长度lo = k p h=1X 1.8 x 1.8=3.24 mi 立杆的回转半径i = 1.578 cm经过计算,立杆的长细比 入=3.12 X 100士 1.578=205立杆的长细比小丁立杆容许长细比210,满足要

15、求！(2) 、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=、Lf A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=9.366 kN4轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 入的结果查表得到4 =0.172不考虑风荷载时立杆的稳定性 b =9.366 X 103 士 0.172 - 489=111.4 N/mm2考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式旦蛔顼1A W其中：A立杆净截面面积；取A=4.89 cm2W立杆净截面模量(反抗矩)；取W=5.078 cm3N 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取 N=9.05 kNMw计算立杆段由风荷载设计值

16、产生的弯矩；取 Mw=0.073 kN.m4轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 入的结果查表得到4 =0.172考虑风荷载时立杆的稳定性 b =9050/(0.172 X 489)+7.3 X 105078=122.0 N/mm2不考虑风荷载时,立杆应力111.4N/mm2小丁允许应力205N/mm2满足要求考虑风荷载时,立杆应力122.0N/mm2、丁允许应力205N/mm2满足要求7.3最大搭设高度的计算不组合风荷载最大搭设高度：I Af -(1.2NG2k 1.4 NqQ组合风荷载最大搭设高度：Af - 1.2&2k 0.9 1.4.NQk * A)M 】=1.2gk其中：A立杆净截面面积

17、 A = 4.89 cm2W钢管截面反抗矩 W = 5.078 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=0.1295 kN/mNQK 活荷载标准值NQK=2.25 kNMwk计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩 Mwk=0.073 kN.mN G2K构配件自重标准值产生的轴向力Ng2K=0.5058 kN4轴心受压杆件稳定系数4 = 0.172经计算,不组合风荷载最大搭设高度：Hs=(0.172 X 489X 205- 1000-(1.2 X 0.5058+1.4 X 2.25) 士 (1.2 X 0.1295)=86.8m 组合风荷载最大

18、搭设高度：Hs=(0.172 X 489X 205- 1000-(1.2 X 0.5058+0.9 X 1.4 X (2.25+0.073 X 0.172 X 489士 5.078 - 10000) - (1.2 X 0.1295)=88.8 m最大搭设高度应该取上式中的较小值 Hs=86.8m由丁搭设高度Hs大丁等丁 26m所以按下式调整：IH U 色一1 0.001HS S经计算得到脚手架高度限值为H=86.8m调整后的高度不宜超过50m,故:脚手架最大高度应为50m8连接件的计算(1) 、风荷载产生的连墙件轴向力设计值根据下式计算：Nlw =1.4 Wk Aw其中：wk风荷载根本风压值,wk=0.121 kN/m2Aw单个连接件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积：Aw=1.5X 3X 1.8 X 3=16.2 m2经计算得到：风荷载产生的连墙件轴