璧山落地扣件式脚手架计算书1.docx
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璧山落地扣件式脚手架计算书1.docx
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璧山落地扣件式脚手架计算书1
扣件式脚手架计算书
一、计算依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
6、《建筑施工手册》第五版
二、脚手架总参数
架体搭设基本参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架架体高度H(m)
35
水平杆步距h(m)
0.9
立杆纵(跨)距la(m)
1.5
立杆横距lb(m)
1.05
内立杆距建筑距离(m)
0.2
横向水平杆悬挑长度(m)
0.15
纵横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵杆上横杆根数n
2
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接形式
扣件连接
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3
扣件连接的连接种类
单扣件
连墙件与结构墙体连接承载力(kN)
80
连墙件计算长度a(m)
0.2
荷载参数
脚手板类型
竹串片脚手板
挡脚板的类型
竹串片挡脚板
脚手板铺设层数每隔(x)一设
每2步设置一层
密目安全网自重标准值(kN/m^2)
0.01
实际脚手板铺设层数
3
装修脚手架施工层数
1
结构脚手架施工层数
1
横向斜撑每隔(x)跨设置
4
架体顶部风压高度变化系数
1.455
架体底部风压高度变化系数
1
风荷载体型系数
0.984
脚手架搭设地区
重庆(省)重庆(市)
脚手板自重标准值(kN/m^2)
0.35
施工活荷载标准值(kN/m2)
/
地基参数
基础类型
混凝土楼板
地基承载力特征值fg(kPa)
/
垫板底面积A(m2)
0.25
地基土类型
/
(图1)落地式脚手架立面图
(图2)落地式脚手架剖面图
三、横向水平杆验算
横向水平杆内力及挠度按简支梁验算,支座反力按有悬挑的简支梁计算。
承载能力极限状态
q=1.2×(g+gK1×la/(n+1))+1.4×QK×la/(n+1)=1.2×(0.033+0.35×1.5/(2+1))+1.4×3×1.5/(2+1)=2.35kN/m
正常使用极限状态
qK=g+gK1×la/(n+1)+QK×la/(n+1)=0.033+0.35×1.5/(2+1)+3×1.5/(2+1)=1.708kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下:
(图3)承载能力极限状态受力简图
(图4)弯矩图
Mmax=0.311kN·m
σ=Mmax/W=0.311×106/4490=69.214N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求
2、挠度验算
计算简图如下:
(图5)正常使用极限状态受力简图
(图6)挠度图
νmax=1.158mm≤[ν]=min[lb/150,10]=7mm
满足要求
3、支座反力计算
承载能力极限状态
V=1.611kN
正常使用极限状态
VK=1.171kN
四、纵向水平杆验算
根据规范要求,纵向水平杆按三跨连续梁计算,且选择最不利的活荷载布置。
由上节可知F=V,FK=VK
q=1.2×0.033=0.04kN/m
qK=g=0.033kN/m
1、抗弯验算
Fqk=0.5QKLa/(n+1)lb(1+a1/lb)2=0.5×3×1.5/(2+1)×1.05×(1+0.15/1.05)2=1.029kN/m
Fq=1.4⨯0.5QKLa/(n+1)lb(1+a1/lb)2=1.4×0.5×3×1.5/(2+1)×1.05×(1+0.15/1.05)2=1.44kN/m
简图如下:
(图7)承载能力极限状态受力简图
(图8)弯矩图
Mmax=0.75kN·m
σ=Mmax/W=0.75×106/4490=166.938N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求
2、挠度验算
(图9)正常使用极限状态受力简图
(图10)挠度图
νmax=4.73mm≤[ν]=min[la/150,10]=10mm
满足要求
3、支座反力计算
承载能力极限状态:
Vmax=5.714kN·m
五、扣件抗滑承载力验算
扣件抗滑承载力验算:
R=Vmax=5.714kN≤Rc=8kN
满足要求
六、立杆稳定验算
脚手板理论铺设层数
y=min{H/[(x+1)h],y∈Z}=13
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
NG1K=Hgk+y(lb+a1)ng/2+0.0146n/2=35×0.184+13×(1.05+0.15)×2×0.033/2+0.0146×2/2=6.974kN
2、构配件自重标准值NG2k1
Z=min(y,m)=3
NG2K=Z(Lb+a1)lagk1/2+zgk2la+laHgk3=3×(1.05+0.15)×1.5×0.35/2+3×0.17×1.5+1.5×35×0.01=2.235kN
3、施工活荷载标准值
∑NQK=(njgQkj+nzxQkx)(lb+a1)la/2=(1×3+1×2)×(1.05+0.15)×1.5/2=4.5kN
4、风荷载统计
风荷载体型系数:
由于脚手架为封闭式或半封闭式且脚手架背靠建筑为全封闭
ϕ=1.2(la+h+0.325lah)d/(lah)+1.2(100-mA)/100-(la+h+0.325lah)d⨯1.2(100-mA)/(100lah)=1.2×(1.5+0.9+0.325×1.5×0.9)×(48/1000)/(1.5×0.9)+1.2×(100-2000×0.01)/100-(1.5+0.9+0.325×1.5×0.9)×(48/1000)×1.2×(100-2000×0.01)/(100×1.5×0.9)=0.984
μs=1.0ϕ=Mus1ForProp1
风荷载高度变化系数:
立杆稳定组合风荷载时:
取距架体底部高的风荷载高度变化系数μz=1
连墙件验算风荷载产生的连墙件轴向力设计值计算时:
取最高处连墙件位置处的风荷载高度变化系数μz=1.455
风荷载标准值:
ωk=μzμsω0=1×0.984×0.25=0.246kN/m2
风荷载产生的弯矩标准值:
Mwk=ωklah2/10=0.246×1.5×0.92/10=0.03kN·m
风荷载产生的弯矩设计值:
Mw=0.9⨯1.4Mwk=0.9×1.4×0.03=0.038kN·m
立杆荷载组合:
不组合风荷载:
N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQK=1.2×(6.974+2.235)+1.4×4.5=17.351kN
组合风荷载:
N=1.2(NG1K+NG2K)+0.9⨯1.4∑NQK=1.2×(6.974+2.235)+0.9×1.4×4.5=16.721kN
长细比验算:
l0=kμh=1.155×1.5×0.9=1.559m
λ=l0/i=1.559×1000/15.9=98.066≤[λ]=210
满足要求
根据λ值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到ϕ=0.602
则立杆稳定的验算式为:
不组合风荷载:
N/ϕA=17.351×1000/(0.602×424)=67.923N/mm2≤f=205N/mm2
满足要求
组合风荷载:
N/ϕA+MW/W=16.721×1000/(0.602×424)+0.038×106/4490=73.845N/mm2≤f=205N/mm2
满足要求
七、允许搭设高度验算
不组合风荷载:
[H]=[ϕAf-(1.2NG2K+1.4∑NQK)]/1.2gk=(0.602×424×205-(1.2×2.235×1000+1.4×4.5×1000))/(1.2×0.184×1000)=196.489m
组合风荷载:
[H]={ϕAf-[1.2NG2K+0.9⨯1.4(∑NQK+Mwk/W)}/1.2gk=(0.602×424×205-(1.2×2.235×1000+0.9×1.4×(4.5×1000+0.03×106/4490)))/(1.2×0.184×1000)=199.305m
H=35m≤[H]=196.489m
满足要求
八、连墙件承载力验算
计算连墙件的计算长度:
a0=a=0.2×1000=200mm,λ=a0/i=200/15.9=12.579≤[λ]=210
根据λ值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到ϕ=0.967
风荷载作用在一个连墙件处的面积
Aw=2*h*3*la=2×0.9×3×1.5=8.1m2
风荷载标准值:
ωk=μzμsω0=1.455×0.984×0.25=0.358kN
风荷载产生的连墙件轴向力设计值:
Nlw=1.4ωkAw=1.4×0.358×8.1=4.059kN
连墙件的轴向力设计值:
Nl=Nlw+N0=4.059+3=7.059kN
其中N0由JGJ130-2011第5.2.12条进行取值。
将Nl、ϕ带入下式:
强度:
σ=Nl/Ac=7.059×1000/424=16.648≤0.85f=0.85×205=174.25
稳定:
Nl/ϕA=7.059×1000/(0.967×424)=17.219N/mm2≤0.85f=0.85×205=174.25N/mm2
扣件抗滑移:
Nl=7.059kN≤Rc=8kN
满足要求
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