渡槽施工钢管脚手架计算书

渡槽施工钢管脚手架计算书1.1简要说明(1)计算依据:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《组合钢模板技术规范》GB/T50214-2013《建筑结构载荷规范》GB50009-2012《建筑施工计算手册》2015版(2)支架设计立杆纵向间距60cm，横向间距60cm（槽身下承重架）或90cm（防护架），步距120cm。承重架顶部架设14×8×0.55cm工字钢，作为槽身外模支撑平台。纵、横向及水平剪刀撑设置：支架的四周及中间的纵、横向，由底至顶连续设置竖向剪刀撑，支架高度超过4.8m时按规范设水平向剪刀撑。纵向剪刀撑间距6.0m；横向剪刀撑间距4.5m。剪刀撑均采用Φ48×3.5mm钢管搭设，搭接长度不小于1.2m，与立、横杆交叉处均每杆均使用活动扣锁牢，不得脱空。槽身支架顶部两侧及端部设置安全防护栏杆及工作平台，防护栏杆与工作平台采用Φ48钢管搭设，防护栏杆高1.8m，工作平台宽约0.9m。防护栏杆外围安全网。地基承载力≥200kPa以上，浇筑20cm厚C15砼硬化。1.2材料参数（1）140×80×5.5mm工字钢140×80×5.5mm工字钢截面面积A=21.5cm2，截面惯性矩QUOTEI=23850cm4=238.5×10-6m4，截面最小抵抗矩W=1190cm3QUOTE=11.9×10-4mm3，抗弯强度设计值QUOTE[σ]=818.8，弹性模量取为QUOTEQUOTEE1=124.85N/mm2，剪切强度QUOTE[τ]=1.69N/mm2。（2）Φ48×3.5mm钢管Φ48×3.5钢管截面面积A=489mm2QUOTE，截面惯性矩I=12.19cm4QUOTE，截面最小抵抗矩W=5.08cm3QUOTE，抗弯强度设计值QUOTE[σ]=2.05KPaQUOTE，弹性模量取为E2=2.06×105Mpa，剪切强度QUOTE[τ]=120MPa。钢管单位重量3.84kg/m。1.3计算荷载及荷载工况组合（1）计算荷载①q1——自重荷载(单跨钢筋砼36.78m3,钢筋砼容重取2.58t/m3)②q2——模板及支撑脚手架荷载（模板和托架重量20t、支撑架管重量17.88t）③q3——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，取1.0KPa④q4——振捣混凝土产生的荷载，取1.0KPa⑤q5——倾倒混凝土产生的荷载，取2.0KPa（2）荷载组合：计算强度时：1.2×（①+②）+1.4×（③+④）计算刚度时：①+②注：1.2、1.4为荷载分项系数1.4扣件式钢管承重架立杆强度及稳定性验算（1）立杆强度验算（不考虑风荷载时）单根立杆实际承受的荷载为：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（组合风荷载时）NG1K——支架结构自重标准值产生的轴向力；NG2K——辅助件自重标准值产生的轴向力；ΣNQK——施工荷载标准值；于是，有：NG1K=1.2×0.6×q1=1.2×0.6×13.18=9.49KNNG2K=1.2×0.6×q2=1.2×0.6×5.26=3.79KNΣNQK=1.2×0.6(q3+q4+q5)=1.2×0.6(1.0+1.0+2.0)=2.88KN则：N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK=1.2×(9.49+3.79)+0.85×1.4×2.88=19.36KN根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：F/（ΦA）≤[f]其中：F——立杆的轴心压力设计值，即F=19.36KN；Φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i查表得到；A——立杆净截面面积A=489mm2；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.0N/mm2。当立杆步距h=1.2m时，立杆计算长度l0=h+2a=1.2+2×0.3=1.8m（a为立杆伸出顶层水平杆的长度，取0.3m），长细比λ=l0/i。i为立杆的截面回转半径，i=0.0158，则长细比λ=l0/i=1.8/0.0158=114.0，根据有关规范，受压杆件长细比不得大于230，符合要求。经查表得轴向稳定系数φ=0.489。F/（ΦA）=19.36×1000/(0.489×489)=80.96N/mm2﹤[f]=205.0N/mm2故钢管立杆的强度满足要求！（2）立杆稳定性验算（考虑风荷载时）根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/（Φ×A）+MW/W≤fN——钢管所受的垂直荷载，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK=19.36KN（组合风荷载时），同前计算所得；f——钢材的抗压强度设计值，f＝205N/mm2，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得；A——φ48mm×3.5㎜钢管的截面积A＝489mm2；Φ——轴心受压杆件的稳定系数，Φ=0.489（同前计算所得）；MW——计算立杆段有风荷载时产生的弯距；MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10WK=0.7uz×us×w0uz——风压高度变化系数，参考《建筑结构荷载规范》表7.2.1得uz=1.38us——风荷载脚手架体型系数，查《建筑结构荷载规范》表6.3.1第36项得：us=1.2w0—基本风压，查《建筑结构荷载规范》附表D.4w0=0.8KN/m2故：WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KNLa—立杆纵距0.6m；h—立杆步距1.2m，故：MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10=0.095KNW—截面模量查表《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》附表B得：W=5.08×103mm3则，N/ΦA+MW/W＝19.36×103/（0.489×489）+0.095×106/（5.08×103）＝99.66KN/mm2≤f＝205KN/mm2，计算结果支架是安全稳定的。1.5地基承载力验算支架通过底托坐于20cm厚C15砼垫层，验算如下：可调底座的面积0.15×0.15=0.0225m2；底部混凝土垫层厚度0.2m，混凝土扩散角按45°计算，扩散到混凝土垫层底部的面积为：(0.15+0.2×2)×(0.15+0.2×2)=0.3025