脚手架计算例题讲解.docx
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脚手架计算例题讲解
扣件式落地双排脚手架计算书
计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设
计规范》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
500
木脚手板
1050
脚手架搭设体系剖面图
1500
脚手架搭设体系正立面图
脚手架搭设体系平面图
一、参数信息
1.脚手架搭设参数
脚手架从地面开始搭设,搭设高度H:
36.4m;
顶步栏杆高:
1.2m;内立杆距离墙长度a:
0.5m;
横杆步距h:
1.8m;总步数:
20步;
立杆纵距la:
1.5m;立杆横距lb:
1.05m;
小横杆伸出内立杆长度a仁0.3m;扫地杆距地:
0.3m;
采用小横杆在上布置,搭接在大横杆上的小横杆根数为2根;
采用的钢管类型为①48X3.5
连墙件布置方式为二步二跨,连接方式为扣件连接;
连墙件扣件连接方式为双扣件,扣件抗滑承载力折减系数为1;
脚手架沿墙纵向长度l:
185m
2.荷载参数
(1)活荷载参数
结构脚手架均布活荷载:
3kN/mi;结构脚手架同时施工层数:
1层;
(2)风荷载参数
工程所在地,基本风压Wo0.45kN/m2;
地面粗糙度类别为:
B类(城市郊区);
(2)静荷载参数
1)脚手板参数
选用木脚手板,按规范要求铺脚手板;
脚手板自重:
0.35kN/m2;铺设层数:
1层;
2)挡脚板参数
选用木脚手板(220X48X3000),铺脚手板层设挡脚板
挡脚板自重:
0.08kN/m;挡脚板铺设层数:
1层;
3)防护栏杆
铺脚手板层设防护栏杆,每步防护栏杆根数为2根,总根数为8根;
4)围护材料
2300目/100cm2,A0=1.3mm密目安全网全封闭。
密目网选用为:
2300目/100cm2,A0=1.3mm2
密目网自重:
0.01kN/m2;
二、小横杆的计算
小横杆在大横杆的上面,考虑活荷载在小横杆上的最不利布置,验算强度和挠度时不计小横杆的悬挑荷载,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。
1.均布荷载值计算
作用在小横杆上的荷载标准值:
q=0.038+0.350X1.5/3+3X1.5/3=1.713kN/m;
作用在小横杆上的荷载设计值:
q=1.2X(0.038+0.350X1.5/3)+1.4X3X1.5/3=2.356kN/m;
2.强度验算
最大弯矩M=ql2/8=2.356X1.052/8=0.325kN.m;
最大应力计算值(r=M/W=0.325X106/5.08X103=63.917N/mm2;
小横杆实际弯曲应力计算值d=63.917N/mm小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度v=5ql4/384EI
=5.0X1.713X10504/(384X2.06X105X12.19X10)=1.080mm;
小横杆实际最大挠度计算值V=1.080mm小于最大允许挠度值min(1050/180,10)=5.675mm
满足要求!
三、大横杆的计算
小横杆在大横杆的上面,小横杆把荷载以集中力的形式传递给大横杆,所以,大横杆按照
集中力作用下的三跨连续梁进行强度和挠度计算。
计算小横杆传递给大横杆的集中力时,计入小
横杆的悬挑荷载。
1.小横杆传递给大横杆的集中力计算
内排大横杆受到的集中力标准值:
F=0.5qlb(1+ai/lb)2=0.5X1.713X1.05X(1+0.3/1.05)2=1.487kN;
内排大横杆受到的集中力设计值:
F=0.5qlb(1+a/b)2=0.5X2.356X1.05X(1+0.3/1.05)2=2.045kN;
外排大横杆受到的集中力标准值:
F=0.5qlb[1+(a1/Ib)2]=0.5X1.713X1.05X[1+(0.3/1.05)2]=0.973kN;
外排大横杆受到的集中力设计值:
F=0.5qlb[1+(a1/Ib)2]=0.5X2.356X1.05X[1+(0.3/1.05)2]=1.338kN;
2.大横杆受力计算
大横杆按三跨(每跨中部)均有集中活荷载分布计算,由脚手架大横杆试验可知,大横杆按照三跨连续梁计算是偏于安全的,按以上荷载分布进行计算可以满足要求并且与我国工程长期使用经验值相符。
根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下(内排大横杆、外排大横杆计算方式完全相同,下面是内排大横杆的计算过程,外排大横杆计算过程从略,仅给出最终计算结果):
弯矩和剪力计算简图
0.8280.828
弯矩图(kN•m)
2.0792.056
26312.608
1.5271.504
0.012
—ii0.012:
L
0.5640.541
iL
1.504_27
2.608
2.~79
2.631
变形计算简图
0.213
变形图(mm)
计算得到内排大横杆:
最大弯矩:
M=0.828kN.m
最大变形:
v3.875mm
最大支座反力:
F=6.756kN
计算得到外排大横杆(计算过程从略):
最大弯矩:
M=0.546kN.m
最大变形:
v2.554mm
最大支座反力:
F=4.447kN
3.强度验算
最大应力计算值(r=0.828X106/5.08X103=163.044N/mm2;
满足要
大横杆实际弯曲应力计算值(T=163.044N/mm小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2
求!
4.挠度验算
最大挠度v=3.875mm
大横杆实际最大挠度计算值v=3.875mm小于最大允许挠度值min(1500/150,10)=10.000mm满足要求!
四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算
扣件的抗滑承载力按照下式计算:
RwRc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值。
规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
扣
件抗滑承载力折减系数1,则该工程采用的单扣件承载力取值为8.000kN,双扣件承载力取值为16.000kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。
本工程内排大横杆传给内立杆的竖向作用力为6.756kN,外排大横杆传给外立杆的竖向作用力为4.447kN;
作业层内力杆扣件抗滑承载力验算:
内立杆受到的竖向作用力R=6.756kN<8.000kN,内力
杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!
作业层外力杆扣件抗滑承载力验算:
外立杆受到的竖向作用力R=4.447kN<8.000kN,夕卜力
杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载计算
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.确定按稳定计算的脚手架搭设高度Hs
Hs=[H]/(1-0.001[H])=36.4/(1-0.001X36.4)=37.775m
2.静荷载标准值计算
(1)结构自重标准值Ns1k采用①48X3钢管。
外立杆:
Ns1k=gkHs=0.1360X37.775=5.137kN;
内立杆:
Ns1k=gkHs=0.1136X37.775=4.291kN;
(2)构配件自重标准值Ns2k
1)脚手板的自重标准值N32k1
采用木脚手板,自重标准值gk1=0.35kN/m2,铺设层数n1=1层。
外立杆:
N32ki=n1X0.5XlbXlaXgk1=1X0.5X1.05X1.5X0.35=0.276kN;
内立杆:
N32ki=n1X(0.5XIb+a1)XlaXgk1
=1X(0.5X1.05+0.3)X1.5X0.35=0.433kN;
2)挡脚板的自重标准值N32k2
采用木脚手板(220X48X3000),自重标准值gk2=0.08kN/m,铺设层数n2=1层。
外立杆:
Wen2XlaXgk2=1X1.5X0.08=0.120kN;
3)防护栏杆及扣件的自重标准值N32k3
采用①48X3钢管,自重标准值gk3=0.0384kN/m,总根数n3=8根。
外立杆:
N32kFn3X(laXgk3+0.0132)=8X(1.5X0.0384+0.0132)=0.566kN;
4)围护材料的自重标准值N32k4
采用2300目/100cm2,A0=1.3mm密目安全网全封闭,自重标准值gk4=0.01kN/m2。
外立杆:
N32k4=laX[H]Xgk4=1.5X36.4X0.01=0.546kN;
5)附加横杆及扣件的自重标准值N32k5
搭接在大横杆上的小横杆根数n4=2根,铺设层数n5=1层,采用①48X3钢管,自重标准值
gk6=0.0384kN/m。
外立杆:
N32k5=n5Xn4X(0.5XlbXgk6+0.0132)
=1X2X(0.5X1.05X0.0384+0.0132)=0.067kN;
内立杆:
N32kd=n5Xn4X[(0.5Xlb+a1)Xgk6+0.0132]
=1X2X[(0.5X1.05+0.3)X0.0384+0.0132]=0.090kN;
6)构配件自重标准值N32合计
外立杆:
N32k=0.276+0.120+0.566+0.546+0.067=1.575kN;
内立杆:
Ns2k=0.433+0.090=0.523kN;
3.活荷载标准值计算
活荷载按照1个结构作业层(荷载为3kN/m2)计算,活荷载合计值刀Qk=3kN/mL
外立杆:
刀N^k=0.5XlbXlaXEQk=0.5X1.05X1.5X3=2.363kN;
内立杆:
刀Nk=(0.5Xlb+a1)XlaXEQk=(0.5X1.05+0.3)X1.5X3=3.713kN;
4.风荷载标准值计算
W=0.7黑•s(iow
其中wo--基本风压(kN/m2),按照荷载规范规定采用:
wo=0.45kN/m2;
考虑了脚手架
(±=1.00,脚手
怜--风荷载体型系数:
怜=1.3「=1.3X0.868=1.128;「为挡风系数,
和围护材料的共同作用,计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。
尖--风荷载高度变化系数,按照荷载规范的规定采用:
脚手架底部
架顶部尸1.56;
经计算得到,风荷载标准值为
脚手架底部W=0.7X0.45X1.00X1.128=0.355kN/m
脚手架顶部W=0.7X0.45X1.56X1.128=0.554kN/m
六、立杆稳定性计算
(一)基本数据计算
1.立杆长细比验算
依据《扣件式规范》第5.1.9条:
长细比入=I0/i=kph/i=山/i(k取为1)
查《扣件式规范》表5.3.3得:
尸1.500;
立杆的截面回转半径:
i=1.580cm;
入=1.500X1.8X100/1.580=170.886
立杆实际长细比计算值入=170.886小于容许长细比210,满足要求!
2.确定轴心受压构件的稳定系数©
长细比入=I0/i=k山/i=1.155X1.500X1.8X100/1.580=197.373;
稳定系数©查《扣件式规范》附录C表得到:
©=0.185;
3.风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw
MW=0.85X1.4WkLah2/10
经计算得到,各段弯矩M为:
脚手架底部Mw=0.205kN•m
(二)外立杆稳定性计算
1.组合风荷载时,外立杆的稳定性计算
(T=N/(於)+MWWw[f]
外立杆的轴心压力设计值N=1.2X(Nai+NG2k)+0.85X1.4刀NQk
=1.2X(5.137+1.575)+0.85X1.4X2.363=10.866kN;
(r=10866.37/(0.185X489)+20531.07/5080=124.158N/mm2;
组合风荷载时,外立杆实际抗压应力计算值(T=124.158N/mnn小于抗压强度设计值
2
[f]=205N/mm,满足要求!
2.不组合风荷载时,外立杆的稳定性计算
(r=N/(g)w[f]
外立杆的轴心压力设计值N=1.2X(N31k+N32k)+1.4刀NQk
=1.2X(5.137+1.575)+1.4X2.363=11.363kN;
(r=11362.66/(0.185X489)=125.602N/mm2;
不组合合风荷载时,外立杆实际抗压应力计算值(T=125.602N/mnn小于抗压强度设计值
[f]=205N/mm2,满足要求!
(3)内立杆稳定性计算
全封闭双排脚手架仅考虑外立杆承受风荷载的作用,内立杆不考虑风荷载作用。
(r=N/(g)w[f]
内立杆的轴心压力设计值N=1.2(N31k+NG2k)+1.4刀Nk
=1.2X(4.291+0.523)+1.4X3.713=10.975kN;
(r=10975/(0.185X489)=121.318N/mm2;
内立杆实际抗压应力计算值(T=121.318N/mm小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要
求!
七、连墙件的稳定性计算
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
Nw=1.4XWXA=5.368kN;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.800m2;
连墙件的轴向力设计值Nl=Nw+N0=10.368kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf=©A[f]
其中©--轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比l/i=700/15.8的结果查表得到忻0.871;
A=4.89cm2;[f]=205N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.871X4.89X102x205X10-3=87.292kN;
N=10.368kN 连墙件采用双扣件与墙体连接。 16.000kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 八、脚手架配件数量计算 扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量,以适应构架时变化需要,因此按计算方式来计算;根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算: 长杆总长度(m)L=1.1-H-(n+la/h•n-2-la/h) 小横杆数(根)N1=1.1-(H/2h+1)-n 直角扣件数(个)N2=2.2-(H/h+1)-n 对接扣件数(个)N3=L/l 旋转扣件数(个)N4=0.3-L/l 脚手板面积(m2)S=1.1•(n-2)•la•lb 其中n--立杆总数(根)n=1000; H--搭设高度(m)H=36.4; h--步距(m)h=1.8; la--立杆纵距(m)la=1.5; lb--立杆横距(m)lb=1.05; 代入得: 长杆总长度(m)L=1.1X36.4X(1000+1.5X1000/1.8-2X1.5/1.8)=66672.67;小横杆数(根)N1=1.1X(36.4/(2X1.8)+1)X1000=12222; 直角扣件数(个)N2=2.2X(36.4/1.8+1)X1000=28600; 对接扣件数(个)N3=66672.67/6.00=11112; 旋转扣件数(个)N4=0.3X66672.67/6.00=3334; 脚手板面积(m2)S=1.1X(1000-2)X1.5X1.05=1729。 根据以上公式计算得长杆总长66672.67m;小横杆12222根;直角扣件28600个;对接扣件 11112个;旋转扣件3334个;脚手板1729吊。 办公室卫生管理制度 一、主要内容与适用范围 1•本制度规定了办公室卫生管理的工作内容和要求及检查与考核。 2•此管理制度适用于本公司所有办公室卫生的管理 二、定义 1•公共区域: 包括办公室走道、会议室、卫生间,每天由行政文员进行清扫; 2•个人区域: 包括个人办公桌及办公区域由各部门工作人员每天自行清扫。 1.公共区域环境卫生应做到以下几点: 1)保持公共区域及个人区域地面干净清洁、无污物、污水、浮土,无死角。 2)保持门窗干净、无尘土、玻璃清洁、透明。 3)保持墙壁清洁,表面无灰尘、污迹。 4)保持挂件、画框及其他装饰品表面干净整洁。 5)保持卫生间、洗手池内无污垢,经常保持清洁,毛巾放在固定(或隐蔽)的地方。 6)保持卫生工具用后及时清洁整理,保持清洁、摆放整齐。 7)垃圾篓摆放紧靠卫生间并及时清理,无溢满现象。 2.办公用品的卫生管理应做到以下几点: 1)办公桌面: 办公桌面只能摆放必需物品,其它物品应放在个人抽屉,暂不需要的物品就摆回柜子里,不用的物品要及时清理掉。 2)办公文件、票据: 办公文件、票据等应分类放进文件夹、文件盒中,并整齐的摆放至办公桌左上角上。 3)办公小用品如笔、尺、橡皮檫、订书机、启丁器等,应放在办公桌一侧,要从哪取使用完后放到 原位。 4)电脑: 电脑键盘要保持干净,下班或是离开公司前电脑要关机。 5)报刊: 报刊应摆放到报刊架上,要定时清理过期报刊。 6)饮食水机、灯具、打印机、传真机、文具柜等摆放要整齐,保持表面无污垢,无灰尘,蜘蛛网等,办公室内电器线走向要美观,规范,并用护钉固定不可乱搭接临时线。 7)新进设备的包装和报废设备以 及不用的杂物应按规定的程序及时予以清除。 3.个人卫生应注意以下几点: 1)不随地吐痰,不随地乱扔垃圾。 2)下班后要整理办公桌上的用品,放罢整齐。 3)禁止在办公区域抽烟。 4)下班后先检查各自办公区域的门窗是否锁好,将一切电源切断后即可离开。 5)办公室门口及窗外不得丢弃废纸、烟头、倾倒剩茶。 4•总经理办公室卫生应做到以下几点: 1)保持地面干净清洁、无污物、污水、浮土,无死角。 2)保持门窗干净、无尘土、玻璃清洁、透明。 3)保持墙壁清洁,表面无灰尘、污迹。 4)保持挂件、画框及其他装饰品表面干净整洁。 三、检查及考核每天由领导检查公共区域的环境,如有发现不符合以上要求,罚10元/次。
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