扣件式脚手架计算书Word格式.docx
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二、荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0.35
脚手板铺设方式
2步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)
0.01
挡脚板类型
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0.14
挡脚板铺设方式
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.129
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)
地区
浙江杭州市
安全网设置
半封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
风荷载体型系数μs
1.254
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1.06,0.796
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.399,0.299
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n
2
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
121900
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
5080
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×
(0.038+Gkjb×
lb/(n+1))+1.4×
Gk×
lb/(n+1)=1.2×
(0.038+0.35×
0.9/(2+1))+1.4×
3×
0.9/(2+1)=1.432kN/m
正常使用极限状态
q'
=(0.038+Gkjb×
lb/(n+1))+Gk×
lb/(n+1)=(0.038+0.35×
0.9/(2+1))+3×
0.9/(2+1)=1.043kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×
1.432×
1.52=0.322kN·
m
σ=Mmax/W=0.322×
106/5080=63.429N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q'
la4/(100EI)=0.677×
1.043×
15004/(100×
206000×
121900)=1.424mm
νmax=1.424mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
3、支座反力计算
Rmax=1.1qla=1.1×
1.5=2.363kN
Rmax'
=1.1q'
la=1.1×
1.5=1.722kN
四、横向水平杆验算
由上节可知F1=Rmax=2.363kN
0.038=0.046kN/m
由上节可知F1'
=Rmax'
=1.722kN
=0.038kN/m
弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.713×
106/5080=140.325N/mm2≤[f]=205N/mm2
变形图(mm)
νmax=1.786mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[900/150,10]=6mm
Rmax=2.384kN
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=2.363/2=1.181kN≤Rc=0.85×
8=6.8kN
横向水平杆:
Rmax=2.384kN≤Rc=0.85×
六、荷载计算
脚手架架体高度H
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×
0.038/h)×
H=(0.129+1.5×
2/2×
0.038/1.8)×
30=4.83kN
单内立杆:
NG1k=4.83kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
NG2k1=(H/h+1)×
la×
lb×
Gkjb×
1/2/2=(30/1.8+1)×
1.5×
0.9×
0.35×
1/2/2=2.087kN
1/2表示脚手板2步1设
NG2k1=2.087kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
NG2k2=(H/h+1)×
Gkdb×
1/2=(30/1.8+1)×
0.14×
1/2=1.855kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
NG2k3=Gkmw×
H=0.01×
30=0.45kN
构配件自重标准值NG2k总计
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.087+1.855+0.45=4.392kN
NG2k=NG2k1=2.087kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×
(njj×
Gkjj)/2=1.5×
(1×
3)/2=2.025kN
内立杆:
NQ1k=2.025kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
N=1.2×
(NG1k+NG2k)+0.9×
1.4×
NQ1k=1.2×
(4.83+4.392)+0.9×
2.025=13.618kN
(4.83+2.087)+0.9×
2.025=10.852kN
七、钢丝绳卸荷计算
钢丝绳不均匀系数α
0.82
钢丝绳安全系数k
9
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[n]
5
吊环设置
共用
卸荷系数Kf
0.8
上部增加荷载高度(m)
6
脚手架卸荷次数N
第N次卸荷
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ls(m)
上吊点距内立杆下吊点的水平距离HS(mm)
上吊点距外立杆下吊点的水平距离HS(mm)
卸荷点水平间距HL(m)
27
21
200
1100
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(ls/Hs)=arctan(3000/200)=86.186°
α2=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/1100)=69.864°
钢丝绳竖向分力,不均匀系数KX取1.5
P1=Kf×
KX×
N×
hj(n+1)/H×
HL/la=0.8×
10.852×
21/30×
3/1.5=18.231kN
P2=Kf×
13.618×
3/1.5=22.878kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=18.231/sin86.186°
=18.271kN
T2=P2/sinα2=22.878/sin69.864°
=24.367kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1,T2]=24.367kN
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×
24.367/(2×
15.19)=2个≤[n]=5个
Pg=k×
[Fg]/α=9×
24.367/0.82=267.445kN
钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0.5)1/2=(267.445/0.5)1/2=23.128mm
吊环最小直径dmin=(4A/π)1/2=(4×
[Fg]/([f]π))1/2=4×
24.367×
103/(65π))1/2=22mm
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次卸荷钢丝绳最小直径23.128mm,必须拉紧至24.367kN,吊环最小直径为22mm。
八、立杆稳定性验算
立杆计算长度系数μ
立杆截面抵抗矩W(mm3)
立杆截面回转半径i(mm)
15.8
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
立杆截面面积A(mm2)
489
连墙件布置方式
两步一跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×
1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×
103/15.8=170.886≤210
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×
1.8=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×
103/15.8=197.373
查《规范》表A得,φ=0.186
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=(1.2×
(NG1k+NG2k)+1.4×
NQ1k)×
(hx1+(1-Kf)×
(Hx顶-hx1)+max[6,(1-Kf)×
hj顶])/H=(1.2×
(4.83+4.392)+1.4×
2.025)×
(27+(1-0.8)×
(27-27)+max[6,(1-0.8)×
21])/30=15.291kN
σ=N/(φA)=15291.375/(0.186×
489)=168.122N/mm2≤[f]=205N/mm2
组合风荷载作用
(NG1k+NG2k)+0.9×
(4.83+4.392)+0.9×
21])/30=14.98kN
Mw=0.9×
Mwk=0.9×
ωklah2/10=0.9×
0.299×
1.82/10=0.183kN·
σ=N/(φA)+Mw/W=14979.525/(0.186×
489)+183374.386/5080=200.791N/mm2≤[f]=205N/mm2
九、连墙件承载力验算
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)
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
连墙件截面面积Ac(mm2)
连墙件截面回转半径i(mm)
158
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
连墙件与扣件连接方式
Nlw=1.4×
ωk×
2×
h×
1×
la=1.4×
0.399×
1.8×
1.5=3.015kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.797,查《规范》表A.0.6得,φ=0.992
(Nlw+N0)/(φAc)=(3.015+3)×
103/(0.992×
489)=12.4N/mm2≤0.85×
[f]=0.85×
205N/mm2=174.25N/mm2
Nlw+N0=3.015+3=6.015kN≤0.85×
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