双立杆落地脚手架.docx
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双立杆落地脚手架.docx
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双立杆落地脚手架
双立杆落地脚手架
钢管落地脚手架计算书
扣件式钢管落地脚手架de计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》
(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
一、参数信息
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为36m,12米以下采用双管立杆,12米以上采用单管立杆;搭设尺寸为:
横距L为1m,纵距L为1.5m,大小横杆de步距为1.8m;ba
内排架距离墙长度为0.25m;大横杆在上,搭接在小横杆上de大横杆根数为3根;采用de钢管类型为Φ48×3.0;横杆与立杆连接方式为双扣件;取扣件抗滑承载力系数为1.00;连墙件采用两步两跨,竖向间距3.6m,水平间距3m,采用采用预埋扁铁连接;
2.活荷载参数
2施工均布活荷载标准值:
3.000kN/m;脚手架用途:
结构脚手架;同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
2本工程地处江苏苏州地区,基本风压0.4kN/m;
风荷载高度变化系数μ,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,z
风荷载体型系数μ为0.214;s
4.静荷载参数
每米立杆承受de结构自重标准值(kN/m):
0.1248;
2脚手板自重标准值(kN/m):
0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.150;
2安全设施与安全网(kN/m):
0.005;脚手板类别:
竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:
竹笆片脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):
0.033;脚手板铺设总层数:
20;
5.地基参数
第1页共11页
地基土类型:
素填土(轻便触探锤击数20);地基承载力标准值(kPa):
115.00;
2立杆基础底面面积(m):
0.20;地基承载力调整系数:
1.00(架底铺设混凝土及四周排水沟)。
第2页共11页
二、大横杆de计算
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,大横杆
按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆de上面。
将大横杆上面de脚手板
自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆de最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆de自重标准值:
P=0.033kN/m;1
脚手板de自重标准值:
P=0.3×1/(3+1)=0.075kN/m;2
活荷载标准值:
Q=3×1/(3+1)=0.75kN/m;
静荷载de设计值:
q=1.2×0.033+1.2×0.075=0.13kN/m;1
活荷载de设计值:
q=1.4×0.75=1.05kN/m;2
图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
22跨中最大弯距计算公式如下:
M=0.08ql+0.10ql1max12
22跨中最大弯距为M=0.08×0.13×1.5+0.10×1.05×1.5=0.26kN?
m;1max
22支座最大弯距计算公式如下:
M=-0.10ql-0.117ql2max12
22支座最大弯距为M=-0.10×0.13×1.5-0.117×1.05×1.5=-0.306kN?
m;2max
选择支座弯矩和跨中弯矩de最大值进行强度验算:
662σ=Max(0.26×10,0.306×10)/4490=68.151N/mm;
2大横杆de最大弯曲应力为σ=68.151N/mm小于大横杆de抗弯强度设计值
第3页共11页
2[f]=205N/mm,满足要求~
3.挠度验算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下de挠度。
44计算公式如下:
ν=(0.677ql+0.990ql)/100EImax12
其中:
静荷载标准值:
q=P+P=0.033+0.075=0.108kN/m;112
活荷载标准值:
q=Q=0.75kN/m;2
最大挠度计算值为:
4545ν=0.677×0.108×1500/(100×2.06×10×107800)+0.990×0.75×1500/(100×2.06×10×107800)=1.86mm;
大横杆de最大挠度1.86mm小于大横杆de最大容许挠度1500/150mm与10mm,
满足要求~
三、小横杆de计算
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横
杆在小横杆de上面。
用大横杆支座de最大反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷
载布置下计算小横杆de最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆de自重标准值:
p=0.033×1.5=0.05kN;1
脚手板de自重标准值:
P=0.3×1×1.5/(3+1)=0.112kN;2
活荷载标准值:
Q=3×1×1.5/(3+1)=1.125kN;
集中荷载de设计值:
P=1.2×(0.05+0.112)+1.4×1.125=1.77kN;
小横杆计算简图
2.强度验算
第4页共11页
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载de标准值最不利分配de弯矩和;
2均布荷载最大弯矩计算公式如下:
M=ql/8qmax
2M=1.2×0.033×1/8=0.005kN?
m;qmax
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=Pl/2pmax
M=1.77×1/2=0.885kN?
m;pmax
最大弯矩M=M+M=0.89kN?
m;qmaxpmax
62最大应力计算值σ=M/W=0.89×10/4490=198.21N/mm;
2小横杆de最大弯曲应力σ=198.21N/mm小于小横杆de抗弯强度设计值
2205N/mm,满足要求~
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载de设计值最不利分配de挠度和;
4小横杆自重均布荷载引起de最大挠度计算公式如下:
ν=5ql/384EIqmax
45ν=5×0.033×1000/(384×2.06×10×107800)=0.02mm;qmax
大横杆传递荷载P=p+p+Q=0.05+0.112+1.125=1.287kN;12
3集中荷载标准值最不利分配引起de最大挠度计算公式如下:
ν=19Pl/384EIpmax
35ν=19×1287.45×1000/(384×2.06×10×107800)=2.869mm;pmax
最大挠度和ν=ν+ν=0.02+2.869=2.888mm;qmaxpmax
小横杆de最大挠度为2.888mm小于小横杆de最大容许挠度1000/150=6.667与10mm,满足要求~
四、扣件抗滑力de计算
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际de旋转双扣件承载力取值为16.00kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件de抗滑承载力按照下式计算(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
R?
Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆de竖向作用力设计值;
第5页共11页
大横杆de自重标准值:
P=0.033×1.5×3/2=0.075kN;1
小横杆de自重标准值:
P=0.033×1/2=0.017kN;2
脚手板de自重标准值:
P=0.3×1×1.5/2=0.225kN;3
活荷载标准值:
Q=3×1×1.5/2=2.25kN;
荷载de设计值:
R=1.2×(0.075+0.017+0.225)+1.4×2.25=3.53kN;R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力de设计计算满足要求~五、脚手架立杆荷载计算
作用于脚手架de荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容:
D表示单立杆部分,S表示双立杆部分。
(1)每米立杆承受de结构自重标准值,为0.1248kN/m
N=[0.1248+(1.50×3/2)×0.033/1.80]×(36.00-12.00)=3.994kN;GD1
N=[0.1248+0.033+(1.50×3/2)×0.033/1.80]×12.00=2.397kN;GS1
2
(2)脚手板de自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m
N=0.3×0×1.5×(1+0.2)/2=0kN;GD2
N=0.3×(20-0)×1.5×(1+0.2)/2=5.625kN;GS2
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m
N=0.15×0×1.5/2=0kN;GD3
N=0.15×(20-0)×1.5/2=2.25kN;GS3
2(4)吊挂de安全设施荷载,包括安全网:
0.005kN/m
N=0.005×1.5×(36-12)=0.18kN;GD4
N=0.005×1.5×12=0.09kN;GS4
经计算得到,静荷载标准值
N=N+N+N+N=4.174kN;GDGD1GD2GD3GD4
N=N+N+N+N=10.362kN;GSGS1GS2GS3GS4
活荷载为施工荷载标准值产生de轴向力总和,立杆按一纵距内施工荷载总和de1/2
取值。
经计算得到,活荷载标准值N=3×1×1.5×2/2=4.5kN;Q
考虑风荷载时,立杆de轴向压力设计值为
N=1.2N+0.85×1.4N=1.2×4.174+0.85×1.4×4.5=10.364kN;dGDQ
N=1.2N+0.85×1.4N=1.2×10.362+0.85×1.4×4.5=17.789kN;sGSQ
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不考虑风荷载时,立杆de轴向压力设计值为
N'=1.2N+1.4N=1.2×4.174+1.4×4.5=11.309kN;dGDQ
N'=1.2N+1.4N=1.2×10.362+1.4×4.5=18.734kN;sGSQ
六、立杆de稳定性计算
外脚手架采用双立杆搭设,按照均匀受力计算稳定性。
稳定性计算考虑风荷载,按立杆变截面处和架体底部不同高度分别计算风荷载标
准值。
风荷载标准值按照以下公式计算W=0.7μ?
μ?
ωkzs0
2其中ω--基本风压(kN/m),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)de规定0
2采用:
ω=0.4kN/m;0
μ--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)de规z
定采用:
μ=0.74,0.74;z
μ--风荷载体型系数:
取值为0.214;s
经计算得到,立杆变截面处和架体底部风荷载标准值分别为:
2W=0.7×0.4×0.74×0.214=0.044kN/m;k1
2W=0.7×0.4×0.74×0.214=0.044kN/m;k2
风荷载设计值产生de立杆段弯矩M分别为:
W
22M=0.85×1.4WLh/10=0.85×1.4×0.044×1.5×1.8/10=0.026kN?
m;w1k1a
22M=0.85×1.4WLh/10=0.85×1.4×0.044×1.5×1.8/10=0.026kN?
m;w2k2a
1.主立杆变截面上部单立杆稳定性计算。
考虑风荷载时,立杆de稳定性计算公式σ=N/(φA)+M/W?
[f]W立杆de轴心压力设计值:
N=N=10.364kN;d
不考虑风荷载时,立杆de稳定性计算公式σ=N/(φA)?
[f]立杆de轴心压力设计值:
N=N'=11.309kN;d
计算立杆de截面回转半径:
i=1.59cm;
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
表5.3.3得:
k=1.155;
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表
5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式l=kuh确定:
l=3.118m;00
第7页共11页
长细比:
L/i=196;0
轴心受压立杆de稳定系数φ,由长细比l/ide结果查表得到:
φ=0.188o
2立杆净截面面积:
A=4.24cm;
3立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.49cm;
2钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm;
2考虑风荷载时σ=10364.04/(0.188×424)+25644.058/4490=135.73N/mm;
22立杆稳定性计算σ=135.73N/mm小于立杆de抗压强度设计值[f]=205N/mm,满
足要求~
2不考虑风荷载时σ=11309.04/(0.188×424)=141.874N/mm;
22立杆稳定性计算σ=141.874N/mm小于立杆de抗压强度设计值[f]=205N/mm,
满足要求~
2.架体底部立杆稳定性计算。
考虑风荷载时,双立杆de稳定性计算公式σ=N/(φA)+M/W?
[f]W
立杆de轴心压力设计值:
N=[1.2×(N+N)+0.85×1.4×N]/2=11.399kN;GDGSQ不考虑风荷载时,双立杆de稳定性计算公式σ=N/(φA)?
[f]立杆de轴心压力设计值:
N=[1.2×(N+N)+1.4×N]/2=11.872kN;GDGSQ
计算立杆de截面回转半径:
i=1.59cm;
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
表5.3.3得:
k=1.155;
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表
5.3.3得:
μ=1.5;
由公式l=kuh确定:
l=3.118m;计算长度00
长细比:
L/i=196;0
轴心受压立杆de稳定系数φ,由长细比l/ide结果查表得到:
φ=0.188o
2立杆净截面面积:
A=4.24cm;
3立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.49cm;
2钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm;
2考虑风荷载时σ=11399.04/(0.188×424)+25644.058/4490=148.714N/mm;
22立杆稳定性计算σ=148.714N/mm小于立杆de抗压强度设计值[f]=205N/mm,
第8页共11页
满足要求~
2不考虑风荷载时σ=11871.54/(0.188×424)=148.93N/mm;
22立杆稳定性计算σ=148.93N/mm小于立杆de抗压强度设计值[f]=205N/mm,满
足要求~
七、连墙件de稳定性计算
连墙件de轴向力设计值应按照下式计算:
N=N+Nllw0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μ,0.92,μ,0.214,ω,0.4,zs0
2W=0.7μ?
μ?
ω=0.7×0.92×0.214×0.4=0.055kN/m;kzs0
2每个连墙件de覆盖面积内脚手架外侧de迎风面积A=10.8m;w按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约
束脚手架平面外变形所产生de轴向力(kN),N=5.000kN;0
风荷载产生de连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
N=1.4×W×A=0.834kN;lwkw
连墙件de轴向力设计值N=N+N=5.834kN;llw0
连墙件承载力设计值按下式计算:
N=φ?
A?
[f]f
其中φ--轴心受压立杆de稳定系数;
由长细比l/i=250/15.9de结果查表得到φ=0.958,l为内排架距离墙de长度;
22A=4.24cm;[f]=205N/mm;
-43连墙件轴向承载力设计值为N=0.958×4.24×10×205×10=83.269kN;f
N=5.834 连墙件采用预埋扁铁连接; 八、立杆de地基承载力计算 立杆基础底面de平均压力应满足下式de要求p? fg 地基承载力设计值: f=f×k=115kPa;ggkc 其中,地基承载力标准值: f=115kPa;gk 脚手架地基承载力调整系数: k=1;c 立杆基础底面de平均压力: p=N/A=113.99kPa; 第9页共11页 其中,上部结构传至基础顶面de轴向力设计值: N=1.2×(N+N)+0.85×1.4×GDGS N=1.2×(4.174+10.362)+0.85×1.4×4.5=22.798kN;Q 2基础底面面积: A=0.2m。 p=113.99kPa? f=115kPa。 地基承载力满足要求~g 九、搭设要求 特殊要求: 1,该工程地基为回填土,回填土应夯实到所要求de密度,还需采用在地面上沿 垂直于墙面de方向浇筑10cm厚de混凝土;脚手架周边还需应有排水沟。 2,扫地杆不能直接置于地面上,而是垫以厚度不小于50mmde垫木或垫板。 3,底座、垫板均应准确地放在定位线上;垫板宜采用不少于2跨、厚度不小于 50mmde木垫板,也可采用槽钢。 4,立杆de纵距为1.50米,立杆de横距为1.00米,大小横杆de步距为1.80米, 连墙体为两步两跨,竖向间距3.60米,水平间距3米,采用预埋连接件; 25,施工载荷控制在3.000kN/m以内。 一般要求: 1,脚手架底层满铺一层固定de脚手板,作业层满铺脚手板,自作业层往下计,可每隔12m满铺一层脚手板。 2,立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。 两根相邻立 杆de接头不得设置在同一步距内,同步内隔一根立杆de两个相隔接头在高度方向 错开de距离不宜小于500mm,各接头de中心至主节点de距离不宜大于步距de1/3。 顶层顶步立杆如采用搭接接长,其搭接长度不应小于1000mm,并采用不少于2个旋 转扣件固定,端部扣件盖板边缘至杆端距离不应小于10mm. 3,主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。 主节点处两个 直角扣件de中心距不应大于150mm,靠墙一端de横向水平伸出长度不应大于500mm.4,脚手架必须设置纵、横向扫地杆。 纵、横向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座 上皮不大于200mm处de立杆上。 当立杆基础不在同一水平面上时,必须将高处de 纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。 靠边坡上方de立杆 轴线到边坡de距离不应小于500mm. 5,架体转角处宜设置横向斜撑. 第10页共11页 十、脚手架检查与验收 (见附表) 十一、脚手架拆除 1、脚手架经单位工程负责人检查验证并确认不再需要时,方可拆除。 拆除前,应 对脚手架进行全面检查并清除脚手架上de材料、工具和杂物。 2、拆除脚手架时,周围应设围拦或警戒标志,并设专人看管,禁止入内。 3、脚手架de拆除应由上而下,从一端向另一端,逐层进行,一步一清,严禁上下同时 作业。 同一层de构配件和加固杆件应按先上后下,先外后里de顺序进行。 除安全网、 栏杆应站在本层拆除外,其余各部分必须站在下层拆上层。 拆除纵向水平杆、剪刀 撑时,应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人往下顺杆子,最后拆除连墙件。 严禁先将连墙件整层拆除后再拆除脚手架。 4、分段拆除脚手架所形成de高差不应大于两步,如高差大于两步,应增设连墙件加固; 当脚手架采用分立面拆除时,对不拆除de脚手架两端,应按规定设置连墙件、横向 斜撑等加固杆件进行加固。 5、当脚手架拆至下部最后一根长立杆de高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭设临时 抛撑加固后,再拆除连墙件。 6、拆除过程中,严禁使用榔头等硬物击打、撬、挖、拆下de脚手杆、脚手板、钢管、 扣件、钢丝绳等材料,应向下传递或用垂直运输机械吊运至地面,严禁抛掷。 7、脚手架应设置足够牢固de连墙点,依靠建筑结构de整体刚度加强整片脚手架 de稳定性。 8、部分单体结构层高较高,外脚手架需在层高范围内搭设几步才能到达上一楼 层,要求中间de几步内侧也要设置好防护栏杆。 脚手板要铺满、铺平、不得有 探头板,钢脚手架板必须与小横杆绑住,作业层de外侧面应设档脚板。 9、对于洞口临边所作de防护,严禁操作人员任意拆除或变更安全防护设施,若 施工中必须拆除时,须经工地技术负责人批准后,方可拆除或变更。 楼面上de 所有施工洞口应及时覆盖或采取予留钢筋网de措施以防人身坠落,严禁移动盖 板或未经允许切断予留钢筋网。 施工完毕,应立即恢复,不得留有后患。 第11页共11页
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