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外脚手架方案计算书

脚手架计算书
1、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)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2006)
(3)工程设计图纸及地质资料等
2、脚手架的计算参数
搭设高度H=24米,密目网规格:2300目/100cm2 ,每目空隙面积为1.3mm2。

脚手架立于基槽回填土上,下设50×100×4000木垫板。

步距1.8m,立杆纵距l a=1.5米,立杆横距l b=1.05米,连墙件为2步3跨设置,脚手板按同时铺设4排计算,同时作业层数n1=2。

脚手架材质选用φ48×3.5钢管,截面面积A=489mm2,截面模量W=5.08×103 mm3,回转半径i=15.8mm,抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2,基本风压值ω0=0.7 kN/m2,
E=2.06×105N*mm2
3、荷载标准值
(1)结构自重标准值:g k1的取值参照脚手架安全技术规程的附表选用(双排脚手架)g k1=0.13 kN/m2。

(2)脚手板自重标准值:g k2=0.35kN/m2(可按实际取值)
(3)栏杆、挡脚板自重标准值:0.14 kN/m
(4)施工均布活荷载:q k=3 kN/m2
(5)风荷载标准值:ωk=μz·μs·ω0=1.25*1.3*0.7=1.14 kN/m2
式中μz——风压高度变化系数,查《建筑结构荷载规范》取值,地面粗糙类
别选B,取μz=1.25。

μs——脚手架风荷载体型系数,取1.3.
ω0——基本风压值,根据澳大利亚荷载规范取值为0.7 kN/m2
4、纵向水平杆、横向水平杆强度及变形计算
(1)横向水平杆计算
脚手架搭设剖面图如下:
按简支梁计算
每纵距脚手板自重Q G2k =g k2×1.5=0.35×1.5 =0.525 kN/m
每纵距施工荷载Q Qk =q k ×l a =3×1.5=4.5 Kn/m
M Gk = 0.525*1.05*1.05/8=0.067kN ·m
M Qk = 4.5*1.05/1.05/8=0.62 kN ·m
M=1.2M Gk +1.4M Qk =1.2×0.067+1.4×0.62= 0.95kN ·m
σ=M max /W=0.95*103*103/5.08*103=187<f =205 kN/mm 2
横向水平杆强度满足要求。

挠度验算:
21.21.4 6.93/G k Qk q N N kN m =+=
mm mm EI ql 1038.41019.121006.238493
.6*1005.153845451244
<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==υ
[v ]=l b /150=1050/150=7 mm
v<[v ]
横向水平杆挠度满足要求。

(2) 纵向水平杆计算
按三跨连续梁计算:
脚手片自重均布荷载G 2k =g k2×l b /3=0.35×1.05/2=0.184 kN/m
施工均布荷载Q k =q k ×l b /2=3×1.05/2=1.575kN/m
q =1.2G 2k +1.4Q k =1.2*0.184+1.4*1.575=2.43 kN/m
M Gk max =0.10G 2k ×l a 2=0.10×0.184×1.5×1.5=0.0414kN ·m
M Qk max =0.10Q k ×l a 2=0.10×1.575×1.5×1.5=0.354kN ·m
M=1.2M Gk max +1.4M Qk max =1.2×0.0414+1.4×0.354=0.545 kN ·m σ=0.545*1000/5.08=107.3<f =205 kN/mm 2
抗弯强度满足要求。

mm EI ql a 27.31019.121006.2100150043.2677.0100677.04
54
4
=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==υ [v ]=l b /150=1500/150=10mm
v ≤[v ] 挠度满足要求。

(3) 横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算
横向水平杆传给立杆的竖向作用力:
N G2k =0.35×1.05×1.5=0.551;
N Qk =3×1.05×1.5=4.725
R=(1.2N G2k +1.4N Qk )/2=(1.2×0.551+1.4×4.725)/2= 3.64kN< R c =8.00 kN 扣件抗滑承载力满足要求。

5、立杆计算
(1) 长细比验算
查规范得:
k=1.155, u=1.50, i=15.8mm ,步距h=1.8m
立杆长度 l 0= kuh=1.155*1.5*1.8=3.12,
长细比λ=l 0/i=3.12/0.0158=197.46<210
符合要求
(2) 风荷载产生的立杆弯矩:
m kN h l w M a k wk ∙=⨯⨯⨯=⨯=554.010
18.15.114.110122; m kN M M wk w ∙=⨯⨯=⨯=698.0554.04.19.04.19.0
(3) 立杆轴向力计算:
组合风荷载时
N G2k =0.351.05×1.5=0.551kN;
N Qk =3×1.05×1.5=4.725kN ;
N G1k =0.13×24=3.12kN;
N=1.2(N G1k + N G2k )+0.9×1.4 N Qk =1.2×(3.12+0.551)+ 0.9×1.4×4.725=10.36kN 2263
3/205/11410
08.510698.0000489.0186.01036.10mm N f mm N W M A N w =<=⨯⨯+⨯⨯=+-ϕ 符合要求
不组合风荷载时
N=1.2(N G1k + N G2k )+ 1.4 N Qk =1.2×(3.12+0.551)+ 1.4×4.725=11.02kN
223
/205/121000489
.0186.01002.11mm N f mm N A N =<=⨯⨯=ϕ 符合要求
6、立杆地基承载力计算
p ≤f g
式中 p ——立杆基础底面平均压力,A N p =;
N ——基础顶面的轴向力设计值,11.02kN
A ——基础底面面积,; f g ——地基承载力设计值,根据结构设计图纸,及地质工程报告
本地区的地基承载力为300kPa 。

则P=N/A=11.02*1000/100/400=0.276N/mm 2<300kPa=0.3N/mm ² 立杆地基承载满足要求。

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