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文档简介
1、钢管落地脚手架计算书(南方地区) 编者:吉工 2009-03-22 扣件式钢管落地脚手架的计算依据:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)(2002版)(以下简称扣规)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006年版)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。吉工注:计算书作为单独的章节并入专项方案内;这里的依据亦并入专项方案的编制依据吉工又注:JGJ166-2008规范条:双排脚手架外侧满挂密目式安全网自行标准值可按0.0
2、1kN/平方米取值。 本站按pkpm施工取的是0.005,请自行更正。一、参数信息:1.脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 24 m,立杆采用单立杆; 搭设尺寸为:横距Lb为 1.05m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.5 m,底步高度1.7m; 内排架距离墙长度为0.30m; 大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根; 采用的钢管类型为 48×3.5;
3、160; 连墙件采用一层三跨,竖向间距(层高) 3.0 m,水平间距4.5 m,采用扣件连接; 连墙件连接方式为单扣件;吉工注:1、扣规 ,对高度24m 以上的双排脚手架,必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接;2、浙江省关于“建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)实施意见(试行)”(以下简称浙见)四(一)3条:搭设高度超过25m且不足50m的外架,应采用双钢管立杆或缩小间距等加强措施;3、根据以上两点,建议24米以下采用落地式钢管脚手架,24米以上采用双立杆脚手架或悬挑脚手架或其它;4、扣规第条:立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m;以此来确定
4、搭设高度;5、连墙件间距,要与结构形式和施工情况相符,竖向间距以层高较符合现在的实际情况;几步一连墙,适合以前的砖混结构;软件至2009版本只有几步几跨连墙的选择,要人工修改;6、扣规,连墙件的布置宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm;因连墙位置常在楼层处,所以步距的整数倍等于层高较为合适;底层因人员进出,其步距可取1.82m,当然也可仅在入口处采取专门措施;2.活荷载参数 施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2;脚手架用途:结构脚手架; 同时施工层数:2 层;3.静荷载参数 &
5、#160; 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1394; 脚手板自重标准值(kN/m2):0.150;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150; 安全设施与安全网(kN/m2):0.005; 脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板; 每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038; 脚手板铺设总层数:15;吉工注:1、挡脚板,工地好象很难看到,但计算还是考虑;2、竹笆片与竹串片脚手
6、板是不一样的,竹笆片脚手板要求大横杆在小横杆上,荷载是通过大横杆传给小横杆,再传给立杆,南方地区常采用;竹串片脚手板要求小横杆在大横杆上,是通过小横杆将荷载传给大横杆,大横杆再将力传给立杆的,这种方法北方地区常采用;竹笆片自重标准值按PKPM取值0.15kN/m2,有的软件按0.3kN/m2,接近竹串片的标准值,偏大;3、浙见四(五)1条:25m以下建筑物的外脚手架除操作层以及操作层的上下层、底层、顶层必须满铺外,还应在中间至少满铺一层。25m 以上建筑物的外架应层层铺设脚手片。装饰阶段必须层层满铺脚手片; 扣规条:4 、自顶层作业层的脚手板往下
7、计,宜每隔12m 满铺一层脚手板 北方地区的竹串片脚手板按上叙的25m以下的做法;南方地区的竹笆片脚手板一般是层层铺设;
8、 竹笆片 &
9、#160; 竹串片又叫竹跳板,一般300x 24x 3.0cm 4、竹笆片脚手板铺设层数为总高除以步距减1(注意悬挑架不减1),本案=24/1.5-1=15层
10、;5、现在的脚手架在主体结构施工阶段只起临边围护作用;主要是装饰阶段用;但本案脚手架仍按主体阶段计算,北方地区按铺设6层竹串片脚手板,南方地区按层层铺设竹笆片脚手板;注意要以当地的具体做法为准,如有的地方采用木脚手板; 二、大横杆的计算: 按照扣规第条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ; 脚手板的自重
11、标准值:P2=0.15×1.05/3=0.052 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3×1.05/3=1.050 kN/m; 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.052=0.091 kN/m; 静荷载的设计值: q1=1.2×(0.038+0.052)=0.109 kN/m; 活荷载的设计值: q2=1.4×1.050=1.470 kN/m;恒荷载布置图求跨中最大弯矩和跨中最大挠度的活载布置图求支
12、座最大弯矩的活载布置图 2.强度验算跨中最大弯距计算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2跨中最大弯距为 M1max=(0.08×0.109+0.10×1.470)×1.52 =0.350 kN·m;支座最大弯距为 M2max=( -0.10××1.470)×1.52 =-0.412 kN·m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =0.412×106/5080=81.008
13、 N/mm2;大横杆的计算应力小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度验算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下: max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI最大挠度计算值为: = (0.677×0.091+0.990×1.050)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.220mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!三、小横杆的计算: 根据扣规第条规定,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大
14、横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.150×1.05×1.5/3=0.079 kN;活荷载标准值:Q=3×1.05×1.5/3 =1.575 kN;集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.079)+1.4 ×1.575 = 2.369 kN; 小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载
15、的标准值最不利分配的弯矩和;均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax = ql2/8集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3最大弯矩M=(1.2×0.038)×1.0502/8+2.369×1.050/3=0.835 kN.m 最大应力计算值 = M / W = 0.835×106/5080.0=164.442 N/mm2 ;小横杆的计算应力小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和;小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:qmax = 5ql4
16、/384EIqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900) = 0.024 mm ;集中荷载标准值 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.079+1.575 = 1.711 kN;集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax =1711.350×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=2.80
17、0mm最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+2.800 = 2.824 mm;小横杆的最大挠度为 2.824 mm ,小于小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求!四、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扣规式计算: R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN; R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×4/2=0.114
18、 kN;小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.35/2=0.026 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.150×1.05×1.5/2=0.118 kN;活荷载标准值: Q = 3×1.05×1.5 /2 = 2.363 kN;荷载的设计值: R=1.2×(0.114+0.026+0.118)+1.4×2.363=3.618 kN;R < 8.00 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 吉工注:1、扣规条,双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于100mm;2、小横杆两端应固定在立杆上
19、,端头伸出立杆净长度不小于100mm;(实际有时并没有达到100)3、根据以上两条,小横杆的长度最小为=立杆横距+(内排架距离墙长度-0.100)+0.100=1.05+0.3=1.35m;4、扣规条、7.3.12条,脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120150mm;5、当脚手板铺在大横杆上,即大横杆在上时,小横杆与立杆连接,大横杆与小横杆连接;而实际中我看到的是:大横杆与小横杆都与立杆相连;这样的问题是:脚手板底与中间大横杆上表面不在一水平面上,要人为的扎固,竹巴片处于预应力状态;6、有的软件:“按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00k
20、N,乘以扣件抗滑承载力系数(试验值/8kN),为该工程实际的双扣件承载力取值”; 扣规单扣件抗滑承载力是8kN,双扣件承载力简单地乘以2取16kN,不妥;上下两扣件的承载力是不均匀的; 扣规条,扣件其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件(GB15831)的规定;不符合规定就不要用;7、PKPM软件说:当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。这个说法较科学;
21、 DB33/1035-2006条:R8.0kN时,可采用单扣件;8.0kNR12.0kN时,应采用双扣件;R12.0kN时,应采用可调托座;五、脚手架立杆荷载计算: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容:(1)每米立杆承受的结构自重标准值,查扣规表A-1,纵距1.5、步距1.5,为0.1394 kN/m NG1 = 0.1394+(1.50×2/2)×0.038/1.50×24.00 = 4.258 kN;(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.15kN/m2 NG2= 0.1
22、5×15×1.5×(1.05+0.3)/2 = 2.278 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m NG3 = 0.15×15×1.5 = 3.375 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.5×24 = 0.18 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 10.091 kN; 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/
23、2取值。经计算得到,活荷载标准值 NQ = 3×1.05×1.5×2/2 = 4.725 kN;不组合风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N =1.2NG+1.4NQ=1.2×10.091+1.4×4.725=18.724kN;组合风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×10.091+ 0.85×1.4×4.725= 17.732 kN;吉工注:1、每米立杆承受的结构自重标准值,扣规表A-1适用于小横杆在上,大横杆在下的北方地区。我们简单复核一下就知,以本案
24、为例:纵距1.5m,步距1.5m,小模杆长1.35m,剪刀撑0.325×1.5×1.5=0.73m,每米立杆自重=(大横杆1.5×4/2+立杆1.5+小横杆1.35/2+剪0.73)×0.0384/1.5=0.151kN/m,大于0.1394;2、对于大横杆在小横杆之上,在计算每米立杆自重时,增加中间大横杆的重量=(纵距×中间大横杆根数/2)×0.038/步距;这样比较妥当;3、本案里立杆离墙300mm,用竹笆片铺设这个位置是要悬挑150180mm,很不妥当;浙江省建筑施工现场安全质量标准化管实用手册要求里立杆离墙小于等于200mm;
25、这样里立杆至墙就可以不铺脚手板了;所以: 南方地区,内排架离墙距离选150200mm;不用铺竹笆片; 北方地区,内排架离墙距离选300mm,刚好放一块跳板;4、计算立杆荷载时,还是考虑内排架离墙宽度铺脚手板,故本案在计算NG2时横杆间距1.05加上了0.3;严格来说悬挑部分的荷载主要加在里立杆上,剪刀撑安全网荷载加在外立杆上,按排架或框架结构计算;因太复杂了,这里采取了简单地大平均;5、栏杆与挡脚手板这里没有除以2,全部传给了外立杆;风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7z·s·0其中 0 - 基本
26、风压(kN/m2),按照GB50009-2001(2006年版)n=50年,浙江椒江:0 = 0.55 kN/m2; z - 风荷载高度变化系数,按照(GB50009-2001)(2006年版)C类、4.7m高:z= 0.74; s - 风荷载体型系数:s= 1.3×(0.5+0.5×)=1.3×(0.5+0.5×0.095)=0.712; - 为敞开式脚手架挡风系数 ,查扣规表A-3为0.095;经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7×0.55×0.74
27、×0.712 = 0.203 kN/m2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 = 0.85 ×1.4×0.203×1.5×1.72/10 = 0.105 kN·m;吉工注:1、关于基本风压:扣规条,按现行国家标准建筑结构荷载规范(GBJ 9)的规定采用; (GBJ 9)已被GB 50009-2001 取代;现行的是建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006年版)(以后简称荷规),该规范又在修订中; &
28、#160; 荷规, 基本风压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用,但不得小于0.3kNm2,我将在模板支架计算中作进一步的解释;2、立杆验算是最底部,风荷载产生的立杆弯矩是按三跨连续梁计算的,所以风荷载高度变化系数的高度取第三步顶点高度,本案高为=第一步1.7+1.5+1.5=4.7m; 但是,计算连墙件时,风荷载高度变化系数应按搭设高度查表;若是悬挑脚手架时,应按地面到连墙最高点的高度查表;3、 风荷载体型系数,参照建筑技术1999年第8期脚手架结构的设计规定和计算方法,安全网按实际围立面积的50%计,即:挡风系数=(1-1
29、)×50%1=0.50.51( 1为敞开式脚手架挡风系数 );4、更正:风荷载体型系数请按JGJ166-2008第条取s= 1.3×0.8=1.04,请自行更改。 六、立杆的稳定性计算: 1、不组合风荷载时,立杆的稳定性计算按扣规公式-1 N/(A) f 其中 N 立杆的轴向力设计值,N=18.724kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; k 计算长度附加系数,按扣规第条取1.155
30、160; 计算长度系数,查扣规表,m=1.500; l0 计算长度 (m),按扣规, l0 = kmh =1.155×1.500×1.700=2.945m; A 立杆净截面面积,A=4.890cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3; 长细比,= l0/i = 2945/16=184; 轴心
31、受压立杆的稳定系数,由长细比查扣规附录C,得到0.211; f 钢管立杆抗压强度设计值,按扣规表采用; N/(A)18724/(0.211×489)181.471N/mm2 f =205.00N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算满足要求! 2、组合风荷载时,立杆的稳定性计算按扣规公式-2 N/(A) + MW/W f 立
32、杆的轴心向力设计值 :N = 17.732 kN;N/(A) + MW/W = 17732/(0.211×489)+105000/5080 = 192.526 N/mm2f =205.00N/mm2;组合风荷载时,立杆的稳定性计算满足要求!吉工注:1、轴心受压构件的稳定系数,当 250 时,7320/2 ;这里的是稳定系数而不是挡风系数;2、扣规 ,在基本风压等于或小于0.35kN/m2 的地区,对于仅有栏杆和挡脚板的敞开式脚手架,当每个连墙点覆盖的面积不大于30m2 ,构造符合本规范第6.4 节规定时,验算脚手架立杆的稳定性,可不考虑风荷载作用;3、以前在本章之后,计算“最大搭设高
33、度”,我把它取消了;为什么?因为最大高度计算公式是根据稳定性计算公式推导出来的;是为了帮助我们确定在什么高度情况下,采用单立杆或双立杆或其它;说白了,满足了本章就满足了它; PKPM和品茗软件到2009版本是计算最大搭设高度的; 单立杆搭设最大高度:浙江规定25m,上海规定30m;扣规规定50m;我建议24m; 我将在双立杆计算中作进一步的解释;七、连墙件的稳定性计算: 连墙件的轴向力设计值按照扣规公式计算:Nl = Nlw + N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算,24m,C类查表z1.00,Wk = 0
34、.7z·s·0=0.7 ×1.00×0.712×0.55 = 0.274 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 3×(1.5×3)=13.5 m2;按扣规条, N0 = 5.000 kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按扣规公式计算:Nlw = 1.4×Wk×Aw = 1.4×0.274×13.5 =5.179 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0 = 5.179 + 5.000 = 10.179 kN;连墙件承载力设计值按下式计
35、算:N = ·A·其中 - 轴心受压立杆的稳定系数;由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 =0.949,l为内排架距离墙的长度; 连墙件轴向承载力设计值为 N = 0.949×4.89×10-4×205×103 = 95.133 kN;Nl = 10.179 < N = 95.133,连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 10.179小于双扣件的抗滑力 12 kN,满足要求!连墙件连接示意图吉工注:1、双扣件的抗滑承载力前面以说过,取
36、12kN而不是8×2=16kN;2、这里的双扣件与前面说的双扣件及模板中的双扣件是不一样的。模板双扣件仅承受向下的单向力,这里的双扣件要承受左右双向的力,所以连墙件采用双扣件实际上是三扣件,一处连墙件就要六个扣件;3、在实际工作中,连墙件计算可以按不同的高度分别计算;象本案,分别按20m以下和20m以上计算;本案20m以下采用1层2跨一连墙,单扣件能满足要求,20m以上采用双扣件;这也算是方案优化吧?根据扣规,24m以下也可采用拉筋和顶撑配合的方式;4、关于连墙件的多种形式,另案叙述;八、立杆的地基承载力计算: 立杆地基础承载力按扣规式、式5.5.2计算 p fg fg = fgk&
37、#215;kc 其中 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN);N = 18.724 A 基础底面面积 (m2);A = 0.25(夯实地基面上要求全现浇100厚C15的素砼垫层) p 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2),p = N/A = 74.724 kc 脚手架地基承载力调整系数;kc = 1 fgk 地基承载力标准值;fgk = 130.00 fg 地基承载力设计值 (kN/m2);fg = 130×1=130.00
38、 p=74.724kPa fg =130 kPa 。地基承载力满足要求!100厚C15混凝土垫层抗冲切验算应满足下式: N0.7 t h (D+h)p式中 ft混凝土轴心抗拉强度设计值; D支座板底面直径; h砼垫层厚度。N=18.7240.7 t h (D+h)p=0.7×0.91×100×(48+100)
39、5;3.14/1000=29.603 kN 满足要求! 吉工注:1、 fgk新规范为fak叫地基承载力特征值(标准值),由荷载试验、或原位测试或公式计算确定。不得以,可以按原建筑地基基础设计规范GBJ789附录五及第压实填土fgk取130kPa;2、 立杆的基础是什么?以前文明施工不是很重视,也没有“现场标化”这个概念;脚手架是在回填土上,垫木板或脚手板,在垫板上支立杆,有的还有底座;所以,立杆的基础是垫板,或底座; 这些所谓的基础,受施工及外界的影响,地基承载力要乘以调整系数予以降低,基础的
40、底面积就是垫板的面积;当多立杆共垫板时,垫板面积还要除以共垫板的立杆数才是基础底面积;当然垫板要有一定的厚度,木垫板一般不小于50mm; 当计算的基础底面积大于0.25m2时,基础底面积按0.25m2计算;在其它脚手架计算中,将进一步解释; 因文明施工的要求,标化工地的要求,现场地坪是要用混凝土硬化的,脚手架基础是在夯实地基面上全现浇100厚以上C15的素砼垫层,且立杆基础外侧设置截面不小于200×200mm的排水沟;所以,现在的立杆基础是混凝土垫层; 只要混凝土垫层不被立杆弄
41、坏,混凝土垫层就能将立杆的荷载扩散至地基中;所以,混凝土垫层增加了抗冲切计算,这个公式是本人推导并简化的;3、从结构计算讲,到这儿就完了,从施工的角度,还应有:脚手架用料计算,脚手架搭设施工图;九、脚手架配件数量匡算吉工注:材料用量可套施工定额或用公式计算,若绘了详细的施工图,就可以准确计算出脚手架配件用量; 十、脚手架搭设施工图其它工程代为示范,作者:刘工。请根据自已的工程及设计进行绘制 吉工注:1、这个施工图是不完整的;2、这个示意图是有欠缺的,如:平面图中没有绘出立杆;安全网应在外立杆的内侧3、脚手架施工图画到什么深度,你就想想图纸
42、会审; 钢管落地脚手架计算书(北方地区) 编者:吉工 2008-03-29 一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 18 m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:横距Lb为 1.2m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.8 m;内排架距离墙长度为0.30m;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根;采用的钢管类型为 48×3.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;连墙件采用两步三跨,竖向间距 3.6 m,水平间距4.5 m,采用软拉硬撑连接;2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;同时施工
43、层数:2 层;3.风荷载参数本工程地处湖北武汉市,基本风压0.35 kN/m2;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110;安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板类别:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:冲压钢脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038;脚手板铺设总层数:6;吉工注:JGJ166-2008规范条:双排脚手架外侧满挂密目式安全网自行标准值可按0.01kN/平方米取值。 本站按pkpm施工取的是0.005,请自行更正。 5.地
44、基参数地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kPa):130.00;吉工注:1、扣规条,1 连墙件宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm; 步距与层高关联较好,这样连墙件每层一连墙;否则连墙件有可能离主节点的距离偏大;实际工作中,好象没有理会这一条,步距按同一高度(如1.8m)不与层高相关,有的连墙件就在上下主节点中间;2、常用的扣件脚手架几何尺寸, (1)、排距(立杆横距):0.81.05m 、1.3; (2)、立杆纵距:1.2、1.5、1.8、2.0m
45、0;; (3)、步距:1.2、1.35、1.5、1.8、2.0m ; 二、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ;脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.5/3=0.175 kN/m ;活荷载标准值: Q=3×1.5/3=1.500 kN/m;荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×
46、1.5 = 2.356 kN/m; 小横杆计算简图吉工注:1、上叙分母3:两纵向立杆之间,小横杆在大横杆上的数为2时除以3,小横杆在大横杆上的数为1时除以2;但立杆纵距之间的小横杆是不是有?有几根?要看实际搭设情况,与跳板的长度有关;2、扣规条,2 作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2;3、在主节点处的小横杆,是与立杆相扣还是扣在大横杆上呢?当脚手板铺在小横杆上时,立杆应与大横杆相连,小横杆置于大横杆之上,小横杆贴近立杆与大横杆连接;2.强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,计算公式如下: Mqmax = ql2/8最大弯矩
47、 Mqmax =2.356×1.22/8 = 0.424 kN·m;最大应力计算值 = Mqmax/W =424000/5080=83.465 N/mm2;小横杆的最大弯曲应力 小于 205 N/mm2,满足要求!3.挠度计算:最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载标准值q=0.038+0.175+1.5 = 1.713 kN/m ; qmax = 5ql4/384EI最大挠度 = 5.0×1.713×12004/(384×2.06×105×121900)=1.842 mm;小横杆的最大挠度小于 1200
48、/ 150=8 与10 mm,满足要求!三、大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.038×(1.2+0.3)=0.057 kN;脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×(1.2+0.3)×1.5/3=0.263 kN;活荷载标准值: Q= 3×(1.2+0.3)×1.5/3=2.25 kN;荷载的设计值: P=(1.2×0.057+1.2×0.263+1.4×2.25)/2=1.767 kN; 大横杆计算简图2.强度验
49、算跨中最大弯距计算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.289Pl支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.311Pl跨中最大弯距为 M1max=0.08×(1.2×0.038)×1.52 + 0.289×1.767×1.5 =0.774 kN·m;支座最大弯距为 M2max=-0.10×(1.2×0.038)×1.52-0.311×1.767×1.5 =-0.835 kN·m;最大应力计算值 = 0.835×106/5
50、080=164.370 N/mm2;大横杆的最大应力计算值小于205 N/mm2,满足要求!吉工注:1、P里包括静载、活载,因静载比例较小,均按活载处理;当然你也可将其分开考虑;2、考虑了里立杆离墙因素,小横杆长度加了0.3m;3、大横杆计算简图中,在支座处应有一个P;它对弯矩、挠度计算没有影响;4、荷载以前分静载(恒载)、活载(动载),现在规范叫:永久荷载、可变荷载;5、当支在大横杆上的小横杆只有一根时,即P每跨只有一个,上叙弯矩公式中的系数:0.289应改为0.213,0.311改为0.175;当支在大横杆上的小横杆没有时,最大弯矩就是0.10q1l2;3.挠度验算均布荷载最大挠度计算公式
51、如下:max = 0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度: max= 0.677×0.038×15004 /(100×2.06×105×121900) = 0.052 mm;集中荷载最大挠度计算公式如下:pmax = 2.716Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:P=(0.057+0.263+2.25)/2=1.285 kN = 2.716×1.285×15003/ ( 100 ×2.06×105×121900) = 4.691 mm;最大挠度和:=
52、max + pmax = 0.052+4.691=4.743 mm;大横杆的最大挠度 小于 1500 / 150=10与10 mm,满足要求!吉工注:1、因P里活载比例占大,P按活载处理,所以挠度系数取2.716而非1.883;2、有的软件至2009年版,在计算上叙弯矩和挠度时,将P按永久荷载处理的;3、当支在大横杆上的小横杆只有一根时,即P每跨只有一个,上叙挠度公式中的系数:2.716应改为1.615;当支在大横杆上的小横杆没有时,最大挠度就是0.677ql4/100EI;四、扣件抗滑力的计算: 扣件的抗滑承载力按照扣规计算:R Rc 其中 R
53、c - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN; R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×(1.2+0.3)×3/2=0.086 kN;大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.5=0.058 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×(1.2+0.3)×1.5/2=0.394 kN;活荷载标准值: Q = 3×(1.2+0.3)×1.5 /2 = 3.375 kN;荷载的设计值: R=
54、1.2×(0.086+0.058+0.394)+1.4×3.375=5.371 kN;R < 8.00 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!吉工注:1、这里选取大横杆与立杆连接的扣件验算的;2、扣规条,3 当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时,双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上;3、横向水平杆即小横杆,纵向水平杆即大横杆;五、脚手架立杆荷载计算: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容:(1)每米立杆承受的结构自重标准值,查扣规表A-1为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.50&
55、#215;2/2)×0.038/1.80×18.00 = 2.816kN;(2)脚手板的自重标准值;采用竹串片脚手板,标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.35×6×1.5×(1.2+0.3)/2 = 2.362 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11kN/m NG3 = 0.11×6×1.5 = 0.990 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.5×18 = 0.135 kN;经计算得到,静荷载标准值 N
56、G = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.303 kN;活荷载标准值 NQ = 3×1.2×1.5×2/2 = 5.400 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×6.303+ 0.85×1.4×5.400 = 13.990 kN;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.303+1.4×5.400=15.124 kN;吉工注:1、一般来说,扣规表A-1适合北方地区,但这里作简单复核还是有问题
57、, (立杆1.8m+大横杆1.5m+小横杆1.5m×3/2+剪撑0.325×1.5×1.8)×0.038/1.8=0.136kN/m,大于0.1248; 扣规表A-1适合大横杆在上,中间没有大横杆或小横杆在上,中间没有小横杆的情况;2、我在北方地区工作时,跳板就一层;扣规条,4 自顶层作业层的脚手板往下计,宜每隔12m 满铺一层脚手板; 现在北方地区的具体做法、地方规定不知有没有新规定?若有相关规定,哪位网友帮传一份,在此先谢了。
58、60; 本案按铺6层脚手板计算的,即施工层、施工层的上下层、顶层、底层、中间层;且同时有2层施工;3、栏杆是直接扣在外立杆上的,挡脚板紧靠外立杆,将两项荷载直接传给外立杆较符合实际;有的软件在计算NG3时除以了2;4、在计算NQ时,横距要不要加离墙间距?里立杆距墙的脚手板-主要是安全防护和接落地灰的作用,一般不站人;所以不加符合实际,加了也不算错;故本章1.2m没有加0.3m;我在前面大横杆的计算中就加了0.3;六、立杆的稳定性计算: (一)、风荷载标准值按照扣规式计算 Wk=0.7z·s·0其中 0 - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范
59、(GB50009-2001)的规定采用:0 = 0.35 kN/m2; z - 风荷载高度变化系数,查荷规表,高1.8×3=5.4m,C类:z= 0.74; s - 风荷载体型系数:安全网3200目,详本站计算,取值为1.236;经计算得到,风荷载标准值为: Wk = 0.7 ×0.32×0.74×1.236 = 0.224 kN/m2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 = 0.85 ×1.4×0.224×1.5×1.82/10 = 0.130 kN
60、·m; 吉工注:更正:风荷载体型系数请按JGJ166-2008第条取s= 1.3×0.8=1.04,请自行更改。 (二)、不一组合风荷载时,立杆的稳定性计算按扣规公式-1 N/(A) f 其中 N 立杆的轴向力设计值,N=11.344kN; i 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; k 计算长度附加系数,按扣规第条取1.155; 计算长度系数,查扣规表,=1.550; l0 计算长度 (m),按扣规条, l0 = kh =1.155×1.550×1.800=3.222m; A 立杆净截面面积,A
61、=4.890cm2; W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3; 长细比,= l0/i = 3222/16=201; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比查扣规附录C,得到0.179; f 钢管立杆抗压强度设计值,按扣规表采用; N/(A)15124/(0.179×489)172.784N/mm2 f =205.00N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算满足要求! (三)、组合风荷载时,立杆的稳定性计算按扣
62、规公式-2 N/(A) + MW/W f 立杆的轴心向力设计值 :N = 13.990 kN;N/(A) + MW/W = 13990/(0.179×489)+130000/5080 = 185.420 N/mm2f =205.00N/mm2;组合风荷载时,立杆的稳定性计算满足要求!吉工注:1、关于计算长度系数,扣规表没有横距1.2m的长度系数,近似地按横距1.3m的取值1.55,也可以按插入法计算取1.53;七、连墙件的稳定性计算: 连墙件的轴向力设计值按照扣规式计算:Nl = Nlw + N0连墙件风荷载高度变化系数按脚
63、手架顶部高度18m,C类查表,z0.84,Wk = 0.7z·s·0=0.7 ×0.84×1.236×0.35 = 0.254 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = (1.8×2)×(1.5×3)=16.2 m2;按扣规条 N0 = 5.000 kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:Nlw = 1.4×Wk×Aw = 1.4×0.254×16.2=5.761 kN;连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0 = 10.7
64、61 kN;连墙件承载力设计值按下式计算:Nf = ·A·f其中 - 轴心受压立杆的稳定系数;由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 =0.949,l 为内排架距离墙的长度; A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.89×10-4×205×103 = 95.133 kN;Nl = 10.761 < Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求!连墙件拉接部分柔性钢筋的直径按下式计算: A = N/f y d = 2×(A/2/)1/2其中&
65、#160; fy-为拉接柔性钢筋的抗拉强度取:210N/mm2 A-拉接柔性钢筋的截面积按照两个截面计算A=51.243mm2 N-拉接柔性钢筋上承受的拉应力(kN) d-拉接柔性钢筋的直径(mm)由以上计算得到柔性拉接钢筋的最小直径d = 5.71mm。选取8的钢筋; 吉工注:1、拉筋是按两根计算的;2、扣规条, 对高度在24m 以下的单、双排脚手架,宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接,亦可采用拉筋和顶撑配合使用的附墙连接方式。严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。 八、立杆的地基承载力计算: 立杆地基础承载力按扣规式、式5.5.2计算 p fg fg = fgk×kc
66、 其中 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN);N = 15.124 A 基础底面面积 (m2);A = 0.25(夯实地基面上要求全现浇100厚C15的素砼垫层) p 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2),p = N/A = 60.496
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