钢管、型钢脚手架计算

钢管悬挑脚手架计算KF001,,,,,,,,,

一、计算参数,,,,,,,,,

,搭设高度H,,14.4,m,,,,,

,立杆横距lb,,1200,mm,外伸长度a,,300,mm,

,立杆纵距la,,1800,mm,,,,,

,步高h,,1800,mm,,,,,

,步数n,,8,步,,,,,

脚手架的钢管选用(φ48×3.5)其计算参数为：,,,,,,,,,

,截面模量W,5080,mm3,回转半径i,15.8,mm,,,

,截面积A,489,mm2,截面惯性距I,121900,mm4,,,

,钢材的弹性模量E,,206000,N/mm2,,,,,

本计算书中的规范指的是《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001,,,,,,,,,

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二、脚手架计算,,,,,,,,,

（一）、大横杆的计算,,,,,,,,,

把大横杆简化为连续三跨梁来计算简图如下,,,,,,,,,

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1、荷载计算,,,,,,,,,

恒荷载计算,,,,,,,,,

,竹排片的规格为1.2m×1.5m，自重标准值为56N/m2,,,,,,,,

,竹排片自重,,56×lb÷3=,,22.4,N/m,,,

,钢管自重,,,,38.4,N/m,,,

,,,小计：g=,,60.8,N/m,,,

活荷载计算,,,,,,,,,

,结构脚手架,,施工均布活荷载P=,,2000,N/m2,,,

,q=P×lb÷3=,,,,800,N/m,,,

2、强度验算,,,,,,,,,

,荷载作用下的弯矩M的计算,,,,,,,,

,M=0.1×（g×1.2+q×1.4）×la2=,,,,386.52,N·m,,,

,大横杆强度的验算,,σ=M/W=,76.09,N/mm2,≤,[f]=205N/mm2,,

,满足要求,,,,,,,,

,其中:,f为Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值见规范表5.1.6,,,,,,,

3、挠度验算,,,,,,,,,

,w=0.677×（g×1.2+q×1.4）×la4/（100×E×I）=,,,,,3.38,mm,≤,[w]

,其中:,[w]为受弯构件允许挠度值查规范表5.1.8,,,,,,,

,[w]=la/150=,,,12,mm,,,,

,满足要求,,,,,,,,

,荷载作用下的中间支座反力的计算,,,,,,,,

,R=1.1×（g×1.2+q×1.4）×la=,,,,2362.06,,N,,

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（二）、小横杆的计算,,,,,,,,,

小横杆只考虑大横杆产生的集中力作用，计算简图如下：,,,,,,,,,

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1、强度验算,,,,,,,,,

,计算集中力R作用下的弯距M,,,,,,,,

,集中力R到支座的距离c=lb/3=,,,400,mm,,,,

,M=R×c=,944.8,N·m,,,,,,

,小横杆的验算,,σ=M/W=,186.0,N/mm2,≤,[f]=205N/mm2,,

,满足要求,,,,,,,,

2、挠度验算,,,,,,,,,

,w=R×c×（3lb2-4c2）/（24×E×I）=,,,,5.77,mm,≤,[w],

,其中:,[w]=lb/150=,,8,mm,,,,

,满足要求,,,,,,,,

,验算小横杆和立杆间扣件的抗滑承载力,,,,,,,,

,根据实际的受力情况可知R1=0.5×R=,,,,1181.0304,N,,,

,则小横杆和立杆间的扣件受力是,,,,,,,,

,,R1+R=,3543.09,,N,≤,Rc=8000N,,

,满足要求,,,,,,,,

,其中:,Rc为扣件抗滑承载力设计值见规范表5.1.7,,,,,,,

,,,,,,,,,,

（三）立杆计算,,,,,,,,,

1、荷载计算,,,,,,,,,

恒荷载计算,,,,,,,,,

,大横杆自重,,,38.4×la×4=,,276.48,N,,

,小横杆自重,,,38.4×（lb+a）×1=,,57.6,N,,

,扣件自重,,,15×6=,,90,N,,

,竹筏片脚手板,,,56×la×lb=,,120.96,N,,

,栏杆及挡板自重,,,140×la=,,252,N,,

,安全网自重,,,20×la×h=,,64.8,N,,

,,,,小计：N1=,,861.84,N,,

活荷载计算,,,,,,,,,

,,,,N2=P×la×lb=,,4320,,N,

,活荷载的层数n',,,2,,,,,

风荷载的计算,,,,,,,,,

,计算参数：,,风压高度变化系数uz,,,1.025,,,

,,,脚手架风荷载体型系数us,,,1.04,,,

,,,基本风压wo,,,0.4,KN/m2,,

,wk=0.7×uz×us×wo=,,,,0.30,KN/m2,,,

,立杆自重N3=38.4×H=,,,552.96,N,,,,

2、立杆内力的计算,,,,,,,,,

有关参数的计算,,,,,,,,,

,计算长度lo=k×u×h=,,,3.22,m,,,,

,其中：,计算长度附加系数k,,,,1.155,,,

,单杆计算长度系数u查规范表5.3.3,单杆计算长度系数u查规范表5.3.3,,,,1.55,,,

,长细比λ=lo/i=,,204,≤,[λ]=,210,,,

,查规范中的附表C可得φ=,,,0.174,,,,,

2.1组合风荷载的作用,,,,,,,,,

,立杆底端的轴力N为,,,,,,,,

,N=(n×N1/2+N3)×1.2+0.85×(n'×N2/2)×1.4=,,,,,9941.184,N,,

,风荷载作用下的立杆段弯距值,,,,,,,,

,M=0.85×1.4×wk×la×h2/10=,,,,207.15,N·m,,,

,立杆稳定性验算,,,,,,,,

,N/（φ×A）+M/W=,,,157.61,N/mm2,≤,[f]=205N/mm2,,

,满足要求,,,,,,,,

2.2不组合风荷载的作用,,,,,,,,,

,立杆底端的轴力为,,,,,,,,

,N=(n×N1/2+N3)×1.2+(n'×N2/2)×1.4=,,,,10848.384,N,,,

,立杆稳定性验算,,,,,,,,

,N/（φ×A）=,,127.50,,N/mm2,≤,[f]=205N/mm2,,

,满足要求,,,,,,,,

,,,,,,,,,,

（四）、连墙件的计算,,,,,,,,,

本脚手架按两步三跨计算，连墙件采用圆钢,,,,,,,,,

,步数n1,2,跨数n2,3,,,,,

,选用圆钢的直径为φ,,,10,mm,,,,

,截面积A=πr2=,,,78.5,mm2,,,,

连墙件的轴向力设计值的计算,,,,,,,,,

,Nl=Nlw+No=,,13.12,KN,,,,,

,其中：,Nlw为风荷载产生的连墙件轴向力设计值,,,,,,,

,Nlw=1.4×wk×Aw=,,8.12,KN,,,,,

,其中：,Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积,,,,,,,

,,,Aw=bw×hw=,,19.44,m2,,,

,,,bw=n2×la=,,5400,mm,,,

,,,hw=n1×h=,,3600,mm,,,

,,No为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,,,,,,,

,,双排架的No,,5,KN,,,,

连墙件的强度验算,,,,,,,,,

,σ=Nl/A=,167.2,N/mm2,≤,0.85×[f]=,,174.25,N/mm2,

,满足要求,,,,,,,,

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（五）、悬挑架的计算,,,,,,,,,

计算简图,,,,,,,,,

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支撑架层高h',,4.5,m,角度α=,1.310193935,弧度,,,

荷载取值：,,,,,,,,,

,脚手架传递给挑梁的设计值N,,,,10848.384,N,,,

1、求支座反力,,,,,,,,,

,∑MA=0,Rbx×h'=N×lb,,,Rbx=,2893,N,压,

,∑MB=0,Rax×h'+N×lb=0,,,Rax=,-2892.9024,N,拉,

,∑Fy=0,Rby=2×N=,,21697,N,,,,

2、求各杆内力,,,,,,,,,

,2节点,,,,,,,,

,∑Fy=0,N24×Sinα-N=0,,,N24=,11227.48056,N,压,

,∑Fx=0,N12-N24×Cosα=0,,,N12=,2893,N,拉,

,5节点,,,,,,,,

,∑Fx=0,N45×Cosα-Rbx=0,,,N45=,11227.48056,N,压,

,∑Fy=0,N35+N45×Sinα-Rby=0,,,N35=,10848.384,N,压,

,3节点,,,,,,,,

,∑Fy=0,N13=N35=,10848,N,压,,,,

,∑Fx=0,N34=,0,N,,,,,

,1节点,,,,,,,,

,∑Fy=0,N-N13+N14×Sinα=0,,,N14=,0,N,,

,∑Fx=0,Rax+N12=0,,,N12=,2893,N,拉,

,搭接立杆容许荷载[N],,,11.6,kN,,,,

满足要求,,,,,,,,,

压杆稳定性验算,,,,,,,,,

,斜杆长度l=h'/Sinα=,,,4.657,m,,,,

,计算长度lo=k×l=