落地式外脚手架安全施工计算书和相关图纸

9.1计算书 19.2附图 129.1计算书扣件式脚手架计算书计算依据：1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20162、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计标准》GB50017-20175、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20116、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018一、脚手架参数卸荷设置有结构重要性系数γ01可变荷载调整系数γL0.9脚手架安全等级I级脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型Ф48×3脚手架架体高度H(m)44步距h(m)1.8立杆纵距或跨距la(m)1.5立杆横距lb(m)0.8内立杆离建筑物距离a(m)0.25双立杆计算方法不设置双立杆二、荷载设计脚手架设计类型结构脚手架脚手板类型钢笆脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.13脚手板铺设方式1步1设安全防护网自重标准值(kN/m2)0.06挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.16每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.129结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)3地区广西南宁市安全网设置全封闭基本风压ω0(kN/m2)0.25风荷载体型系数μs1风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)0.51，0.51风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.128，0.128计算简图：立面图侧面图三、纵向水平杆验算纵、横向水平杆布置方式纵向水平杆在上横向水平杆上纵向水平杆根数n1横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)107800横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4490纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.3×(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+0.9×1.5×Gk×lb/(n+1)=1.3×(0.033+0.13×0.8/(1+1))+0.9×1.5×3×0.8/(1+1)=1.731kN/m正常使用极限状态q'=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))=(0.033+0.13×0.8/(1+1))=0.085kN/m计算简图如下：1、抗弯验算Mmax=0.1qla2=0.1×1.731×1.52=0.389kN·mσ=γ0Mmax/W=1×0.389×106/4490=86.737N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.085×15004/(100×206000×107800)=0.132mmνmax＝0.132mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=1.1qla=1.1×1.731×1.5=2.856kN正常使用极限状态Rmax'=1.1q'la=1.1×0.085×1.5=0.141kN四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=Rmax=2.856kNq=1.3×0.033=0.043kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=Rmax'=0.141kNq'=0.033kN/m1、抗弯验算计算简图如下：弯矩图(kN·m)σ=γ0Mmax/W=1×0.575×106/4490=127.982N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算计算简图如下：变形图(mm)νmax＝0.076mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.333mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=1.445kN五、扣件抗滑承载力验算横杆与立杆连接方式单扣件扣件抗滑移折减系数0.85扣件抗滑承载力验算：纵向水平杆：Rmax=1×2.856/2=1.428kN≤Rc=0.85×8=6.8kN横向水平杆：Rmax=1×1.445=1.445kN≤Rc=0.85×8=6.8kN满足要求！六、荷载计算脚手架架体高度H44脚手架钢管类型Ф48×3每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.129立杆静荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值NG1k单外立杆：NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×H=(0.129+1.5×1/2×0.033/1.8)×44=6.287kN单内立杆：NG1k=6.287kN2、脚手板的自重标准值NG2k1单外立杆：NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/1/2=(44/1.8+1)×1.5×0.8×0.13×1/1/2=1.985kN1/1表示脚手板1步1设单内立杆：NG2k1=1.985kN3、围护材料的自重标准值NG2k3单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.06×1.5×44=3.96kN4、构配件自重标准值NG2k总计单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.985+0+3.96=5.945kN单内立杆：NG2k=NG2k1=1.985kN立杆施工活荷载计算外立杆：NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj)/2=1.5×0.8×(1×3)/2=1.8kN内立杆：NQ1k=1.8kN组合风荷载作用下单立杆轴向力：单外立杆：N=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(6.287+5.945)+0.9×1.5×1.8=18.331kN单内立杆：N=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(6.287+1.985)+0.9×1.5×1.8=13.183kN七、钢丝绳卸荷计算钢丝绳不均匀系数α0.85钢丝绳安全系数k9钢丝绳绳夹型式马鞍式拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)15.19钢丝绳绳夹数量3吊环设置共用吊环钢筋直径d(mm)20钢丝绳型号6×19(a)钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)1570(纤维芯)钢丝绳受力不均匀系数Kx1.5卸荷系数Kf0.35上部增加荷载高度(m)3脚手架卸荷次数1第N次卸荷钢丝绳直径(mm)卸荷点位置高度hx(m)卸荷点净高hj(m)钢丝绳上下吊点的竖向距离Hs(m)上吊点距内立杆下吊点的水平距离LS1(mm)上吊点距外立杆下吊点的水平距离LS2(mm)卸荷点水平间距HL(m)1181232320011003钢丝绳卸荷钢丝绳绳卡作法钢丝绳连接吊环作法(共用)第1次卸荷验算α1=arctan(HS/LS1)=arctan(3000/200)=86.186°α2=arctan(HS/LS2)=arctan(3000/1100)=69.864°钢丝绳竖向分力标准值，不均匀系数KX取1.5由于脚手架所使用的钢丝绳应采用荷载标准值按容许应力法进行设计计算,计算钢丝绳竖向分力标准值时，立杆所受力按上面计算取标准值。P1=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.35×1.5×10.071×32/44×3/1.5=7.691kNP2=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.35×1.5×14.031×32/44×3/1.5=10.715kN钢丝绳轴向拉力标准值T1=P1/sinα1=7.691/sin86.186°=7.708kNT2=P2/sinα2=10.715/sin69.864°=11.412kN卸荷钢丝绳的最大轴向拉力标准值[Fg]=max[T1，T2]=11.412kN绳夹数量：n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×11.412/(2×15.19)=1个≤[n]=3个满足要求！钢丝绳：查表得，钢丝绳破断拉力总和：Fg=203.952kN[Fg]'=α×Fg/k=0.85×203.952/9=19.262kN≥[Fg]=11.412kN满足要求！吊环最小直径dmin=(4A/π)1/2=(4×[Fg]/([f]π))1/2=(4×11.412×103/(65π))1/2=15mmd=20≥dmin满足要求！注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2第1次卸荷钢丝绳直径18mm，必须拉紧至11.412kN，吊环直径为20mm。满足要求！八、立杆稳定性验算脚手架架体高度H44立杆计算长度系数μ1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4490立杆截面回转半径i(mm)15.9立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)205立杆截面面积A(mm2)424连墙件布置方式三步两跨1、立杆长细比验算立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210满足要求！轴心受压构件的稳定系数计算：立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132查《规范》表A得，φ=0.1882、立杆稳定性验算组合风荷载作用底部卸荷段立杆单立杆的轴心压力设计值N1=(1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(hx顶-hx1)+max[3，(1-Kf)×hj顶])/H=(1.3×(6.287+5.945)+0.9×1.5×1.8)×(12+(1-0.35)×(12-12)+max[3，(1-0.35)×32])/44=13.665KN顶部卸荷段立杆单立杆的轴心压力设计值N2=(1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5×NQ1k)×(H-hx顶)/H=(1.3×(6.287+5.945)+0.9×1.5×1.8)×(44-12)/44=13.331kN单立杆轴心压力最大值N=max(N1、N2)=13.665KNMwd=γLφwγQMwk=γLφwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.9×0.6×1.5×(0.05×0.4×0.128×1.5×5.42)=0.091kN·mσ=γ0[N/(φA)+Mwd/W]=1×[13664.567/(0.188×424)+90699.264/4490]=191.624N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！九、连墙件承载力验算连墙件布置方式三步两跨连墙件连接方式扣件连接连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)3连墙件计算长度l0(mm)600连墙件截面类型钢管连墙件型号Ф48×3连墙件截面面积Ac(mm2)424连墙件截面回转半径i(mm)15.9连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)205连墙件与扣件连接方式双扣件扣件抗滑移折减系数0.85Nlw=1.5×ωk×3×h×2