钢管落地脚手架计算书A102.docx
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钢管落地脚手架计算书A102
钢管落地脚手架计算书
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48×2.8
脚手架搭设高度H(m)
19.5
脚手架沿纵向搭设长度L(m)
136
立杆步距h(m)
1.8
立杆纵距或跨距la(m)
1.4
立杆横距lb(m)
0.85
内立杆离建筑物距离a(m)
0.3
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
竹笆片
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0.15
脚手板铺设方式
1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
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0.14
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.1248
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)
3
地区
江苏昆山市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.5
风荷载体型系数μs
1.13
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1.71,1.6
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.68,0.63
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
1
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
101900
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
4250
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.031+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.031+0.15×0.85/(1+1))+1.4×3×0.85/(1+1)=1.9kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.031+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.031+0.15×0.85/(1+1))+3×0.85/(1+1)=1.37kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.9×1.42=0.37kN·m
σ=Mmax/W=0.37×106/4250=87.57N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×1.37×14004/(100×206000×101900)=1.697mm
νmax=1.697mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1400/150,10]=9.33mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.9×1.4=2.92kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.37×1.4=2.11kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.92kN
q=1.2×0.031=0.037kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=2.11kN
q'=0.031=0.031kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.62×106/4250=146.85N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=1.296mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[850/150,10]=5.67mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.48kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
扣件抗滑承载力验算:
纵向水平杆:
Rmax=2.92/2=1.46kN≤Rc=0.8×12=9.6kN
横向水平杆:
Rmax=1.48kN≤Rc=0.8×12=9.6kN
满足要求!
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
19.5
脚手架钢管类型
Φ48×2.8
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.1248
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/2×0.031/h)×H=(0.1248+1.4×1/2×0.031/1.8)×19.5=2.67kN
单内立杆:
NG1k=2.67kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:
NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/1/2=(19.5/1.8+1)×1.4×0.85×0.15×1/1/2=1.06kN
单内立杆:
NG2k1=1.06kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:
NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(19.5/1.8+1)×1.4×0.14×1/2=1.16kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.4×19.5=0.27kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.06+1.16+0.27=2.49kN
单内立杆:
NG2k=NG2k1=1.06kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj)/2=1.4×0.85×(1×3)/2=1.78kN
内立杆:
NQ1k=1.78kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.85×1.4×NQ1k=1.2×(2.67+2.49)+0.85×1.4×1.78=8.31kN
单内立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.85×1.4×NQ1k=1.2×(2.67+1.06)+0.85×1.4×1.78=6.6kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
19.5
立杆截面抵抗矩W(mm3)
4250
立杆截面回转半径i(mm)
16
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
398
连墙件布置方式
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12m
长细比λ=l0/i=3.12×103/16=194.91≤210
满足要求!
查《规范》表C得,φ=0.191
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)+1.4NQ1k=1.2×(2.67+2.49)+1.4×1.78=8.69kN
σ=N/(φA)=8689.79/(0.191×398)=114.31N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4NQ1k=1.2×(2.67+2.49)+0.85×1.4×1.78=8.31kN
Mw=0.85×1.4×Mwk=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.63×1.4×1.82/10=0.34kN·m
σ=N/(φA)+Mw/W=8314.94/(0.191×398)+0.34/4250=109.38N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、脚手架搭设高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=(φAf-(1.2NG2k+1.4NQ1k))×H/(1.2NG1k)=(0.191×398×205×10-3-(1.2×2.49+1.4×1.78))×19.5/(1.2×2.67)=61.45m
组合风荷载作用
Hs2=(φAf-(1.2NG2k+0.85×1.4×(NQ1k+MwkφA/W)))×H/(1.2NG1k)=(φAf-(1.2NG2k+0.85×1.4×NQ1k+MwφA/W))×H/(1.2NG1k)=(0.191×398×205×10-3-(1.2×2.49+0.85×1.4×1.78+0.34×1000×0.191×398/4250))×19.5/(1.2×2.67)=26.53m
Hs=Min[Hs1,Hs2]=26.53m≥26m
[H]=Hs/(1+0.001Hs)=26.53/(1+0.001×26.53)=25.84m
min[[H],50]=25.84m>H=19.5m
满足要求!
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接方式
软拉硬撑连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)
5
连墙件计算长度l0(mm)
300
连墙件截面面积Ac(mm2)
309
连墙件截面回转半径i(mm)
122
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
拉接柔性钢筋的抗拉强度[fy](N/mm2)
205
Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.68×2×1.8×2×1.4=9.53kN
长细比λ=l0/i=300/122=2.46,查《规范》表D得,φ=1
(Nlw+N0)/(φAc)=(9.53+5)×103/(1×309)=47.25N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
拉接部分柔性钢筋的最小直径计算:
拉接柔性钢筋的抗拉强度fy=205N/mm2
dmin=2×(A/2/π)1/2=2×((Nlw+N0)/fy/2/π)1/2=2×((9.53+5)×103/205/2/3.14)1/2=6.72mm
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