扣件式钢管脚手架计算书

1、目录1工程概况12支架结构与材料12.1 支架结构12.2 材料特性23荷载标准计算24大横杆计算34.1 大横杆荷载计算34.2 强度计算34.3 挠度计算45小横杆的计算45.1 小横杆荷载计算45.2 强度计算45.3 挠度计算56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+910.6DK423+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

2、用桥由北向南横穿天桥区吉家庄、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,立杆纵向间距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1/400

4、,全高不大于±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f,d壁厚tA惯性矩I截回小重W回转半径i每米长质量(mm)(cm2)(cm4)(cm3)(cm)(kg/m)483.54.89312.1875.0781.5783.841钢材的强

5、度设计值及弹性模量N/mm2Q235钢抗压、抗压和抗弯强度设计值f205弹性模量E2.06X105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、剪力撑中的压杆250拉杆350单、双排脚手架立杆承受的每米结构自重标准值gkkN/m步距m脚手架类型纵距m1.51.8双排架0.12953荷载标准计算作用于脚手架的荷载可分为永久荷载恒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架体结构自重：包括立杆、纵向水平杆、横桥向水平杆、剪刀撑、

6、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：0.35kN/m2栏杆、挡脚板自重标准值：0.17kN/m密目网自重标准值：0.02kN/m2立杆每米自重标准值：0.1295kN/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：3.0kN/m2根本风压：0.6kP/m2挡风系数及水平风荷载标准值计算-1.2An/Aw=1.2An/La/hAn=(La+h+0.325Lah)*d其中,L

7、a=1.5m,h=1.8m,d=4.8cm.代入数据得：巾=0.201水平风荷载标准值：Wk=5W0=0.201*0.6=0.121kN/m24大横杆计算4.1 大横杆荷载计算脚手板的荷载标准值q1=0.35X1.0/2=0.175kN/m活荷载标准值q2=3X1.0=1.5(kN/m)4.2 强度计算(1)、最大弯矩：M=(-0.11.2q1-0.1171.4q2)l2其中：l立杆纵距；取l=1.5mq1脚手板的荷载标准值q1=0.175kN/mq2活荷载标准值q2=1.5kN/m经计算得到：M=(-0.1X1.2X0.175-0.117<1.4X1.5)X1.5A2=-0.60kN.

8、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=5.078cm3M最大弯矩M=-0.60kN.m经计算得到：产0.60X106-(5.078><103)=118.2N/mm2大横杆强度计算值小于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=0.667q1l0.99q2l100EI100EI其中：l立杆纵距l=1.5mI截面惯性矩I=12.187cm4E弹性搅量E=206000N/mm2q1脚手板的荷载标准值q1=0.175kN/mq2活荷载标准值q2=1.5kN/m经计算得到：V=(0.667*0.175+0.99*1.5K(1.5X1

9、03)A4+(100X20600OX12.187X10000)=3.23mm最大挠度计算值小于等于l/150=10mm,并且小于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=0.0384仅1.5=0.058kN脚手板的荷载标准值:P2=1X1.5X0.35=0.525kN静荷载标准值：P=0.058+0.525=0.583kN活荷载标准值：Q=3X1.5X1.0=4.5kN5.2 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=1.0mP静荷载标准值P=0.583kNQ活荷载标准值Q=4.5kN经计算得到最大弯矩M=(1.2X0.583

10、+1.4X4.5)X1.0+2=3.50kN.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=5.078cm3M最大弯矩M=3.50kN.m经计算得到：户3.5X106+(5.078X103)=68.9N/mm2大横杆强度计算值小于或等于钢管抗弯强度设计值205N/mm2,故满足要求5.3挠度计算23P13V二648EI其中：l立杆的排距l=1.0mI截面惯性矩I=12.187cm4E弹性搅量E=206000N/mm2P静荷载标准值P=0.583kNQ活荷载标准值Q=4.5kN经计算最大挠度V=23+648X(0.583+4.5)X103X(1.0X10y3+(2.06X105

11、X12.187x104)=7.2mm最大挠度计算值小于等于1/150=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=0.03841X(1.0+1.5)=0.096kN脚手板的荷载标准值P2=0.35X1.5X1.0+2=0.263kN活荷载标准值Q=3X1.5X1.0+2=2.25kN荷载的计算值R=1.2X(0.096+0.263)+1.4X2.25=3.58kN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：R£Rc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于扣件抗滑承载力设计值8kN,满足要求！7立杆

12、计算：7.1 荷载计算：每米立杆承受的结构自重标准值NG1=0.1295X36=4.662kN脚手板的自重标准值NG2=0.35X1.5X1.0/2=0.263kN栏杆与挡脚板自重标准值NG3=0.17X1.5=0.225kN密目网自重荷载：NG4=0.02X1.5=0.03kN静荷载标准值NG=4.662+0.263+0.225+0.03=5.18kN活荷载标准值NQ=3X1.5X1.0-2=2.25kN风荷载标准值Wk=0.121X36X1.5=6.534kN不组合风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2X5.18+1.4X2.25=9.366kN组合风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.

13、2X5.18+0.9X1.4X2.25=9.05kN风荷载标准值产生的立杆段弯矩：Mwk=0.121X1.5X1.8A2+10=0.059kN.m风荷载设计值产生的立杆段弯矩：Mw=0.9X1.4X0.058=0.073kN.m构配件自重标准值产生的轴向力：NG2k=(18.4X6+13.2X20+14.6X9)/1000=0.5058kN7.2 立杆的稳定性计算：(1)、立杆的长细比计算：,_l0九i其中：lo立杆的计算长度lo=km=1x1.8X1.8=3.24mi立杆的回转半径i=1.578cm经过计算,立杆的长细比2=3.12X100+1.578=205立杆的长细比小于立杆容许长细比2

14、10满足要求！(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二"flA其中：A立杆净截面面积；取A=4.89cm2N不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=9.366kN小轴心受压立杆的稳定系数,由长细比人的结果查表得到小=0.172不考虑风荷载时立杆的稳定性(T=9.366X103-0.172-489=111.4N/mm2考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式二flAW其中：A立杆净截面面积；取A=4.89cm2W立杆净截面模量(反抗矩)；取W=5.078cm3N考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=9.05kNMw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；取Mw=0.

15、073kN.m小轴心受压立杆的稳定系数,由长细比人的结果查表得到小=0.172考虑风荷载时立杆的稳定性(T=9050/(0.172X489)+7.3X104-5078=122.0N/mm2不考虑风荷载时,立杆应力111.4N/mm2小于允许应力205N/mm2,满足要求考虑风荷载时,立杆应力122.0N/mm2小于允许应力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：HAf-(1.2Ng2k1.4%NQk)Tg组合风荷载最大搭设高度：Af一1.2Ng2k0.91.4,心卜器A)HL=1.2gk其中：A立杆净截面面积A=4.89cm2W钢管截面反抗矩W=5.078c

16、m3f钢管立杆抗压强度设计值f=205N/mm2gk每米立杆承受的结构自重标准值gk=0.1295kN/mNQK活荷载标准值NQK=2.25kNMwk计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩Mwk=0.073kN.mNg2k构配件自重标准值产生的轴向力Ng2K=0.5058kN小轴心受压杆件稳定系数小=0.172经计算,不组合风荷载最大搭设高度：Hs=(0.172X489X205+1000-(1.2X0.5058+1.4X2.25)户(1.2X0.1295)=86.8m组合风荷载最大搭设高度：Hs=(0.172X489X205+1000-(1.2X0.5058+0.9X1.4X(2.25+0.073

17、X0.172X489+5.078+10000)户(1.2X0.1295)=88.8m最大搭设高度应该取上式中的较小值Hs=86.8m由于搭设高度Hs大于等于26m所以按下式调整：H1=一七一10.001HsS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50m.8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=1.4WkAw其中：wk风荷载根本风压值,wk=0.121kN/m2Aw单个连接件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积：Aw=1.5X3X1.8X3=16.2m2经计算得到：风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=1.4X0.1

18、21X16.2=2.7kN(2)、连接件的轴向力计算值应根据下式计算：Nl=NlwN.其中No连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力；取No=5kNNlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=2.7kN经计算得到：连墙件轴向力计算值Nl=2.7+5=7.7kN(3)、连接件轴向力设计值Nf-A'f1其中：小轴心受压立杆的稳定系数,由长细比入查表得到小=0.573A立杆净截面面积A=4.89cm2f钢管的强度设计值f=205N/mm2经过计算得到Nf=0.573X(4.89X100)X205+1000=57.44kN长细比人计算：lK=一i其中：l计算长度l=1.6mi钢管回转半径i=1.58cm经过计算,立杆的长细比2=1.6X100+1.58=102计算结果:连接件轴向力计算值