脚手架计算书(1)本工程脚步手架采用Φ48×3.5无缝钢管,立杆横距为1.05m,立杆纵距为1.8m,步距为1.8m,共9步16.2m;施工作业层按一层计,则脚手片满铺三层,自重标准值为0.1KN/m2;脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工,自重标准值为0.1KN/m2。
一、横向、纵向水平杆计算1、横向、纵向水平杆的抗弯强度按下式计算:≤fσ=MW式中M—弯矩设计值,按M=1.2M GK+1.4 M GK计算;M GK为脚手板自重标准值产生的弯矩;M QK为施工荷载标准值产生的弯矩;W—截面模量,查表Φ48×3.5mm钢管W=5.08cm3;f(1。
ag k=0.1×1.05/3=0.035KN/m=35N/m按图2静载布置情况考虑跨中和支座最大弯矩。
M B=M C=-0.1g K l a2 b、考虑活载情况M1中=0.101q K l a21中M GK=0.08g K l a2=0.08×35×1.82=9.07N.mM QK=0.101q K l a2=0.101×1050×1.82=343.6 N.mM=1.2M GK+1.4M QK=1.2×9.07+1.4×343.6= 491.92N.m横距则M=1.2 M GK +1.4 M QK =1.2×21.91+1.4×367.5=540.79 N.m σ=M W =540.79×1035.08×103=106.45N/mm 2〈f=205 N/mm 2所以横向水平杆的抗变强度满足安全要求。
2、纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力应符合下式规定: R ≤Rc式中R —纵向水平杆传给立杆的竖杆作用力设计值;Rc —扣件抗滑承载力设计值,按规范表取Rc=8000N 。
由图7可知,R PA =32P+ M PA1.05=1.5×63+0.28/1.05=94.77N由图8可知,当M QA =1 2qa 12=0.5×5400×0.32=243 N.m ,最大支座反力为R QA =32Q+ M QA1.05=1.5×1890+243/1.05=3066.42N则R=1.2R PA +1.4R QA =1.2×94.77+1.4×3066.42=4406.72N 〈Rc=8000N 所以横向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力满足安全要求。
3、纵向、横向水平杆的挠度按下式计算: υ=[υ] 式中υ—挠度;[υ]—允许挠度,按规范表格取l/150。
(1)纵向水平杆的挠度 a 、考虑静载情况(图2) υ1=0.677× g k l a 4式中E —钢材的弹性模量,E=2.06×105N/mm 2;I —Φ48×3.5mm 钢管的惯性矩,I=12.19cm 4b 、考虑活载情况(图3)υ2=0.999× q k l a 4100EI 两种情况叠加,得υ=υ1+υ2=0.677× g k l a 4 +0.999× q k l a 4=(0.667×0.035+0.999×1.05)×18004100×2.06×105×12.19×104=4.48mm 〈 l a 150=1800150=12mm 所以纵向水平杆的挠度满足安全要求。
(2)横向水平杆的挠度 a 、考虑静载情况(图7) υ1=Pal 02 3-4 a 2 l 02)-Ml 016EIb 、考虑活载情况(图8)υ2=Qal 0 3-4 a 2l 02)两种情况叠加,得υ=υ1+υ2= Pal 02 3-4 a 2 l 02)-Ml 0 16EI + Qal 02 3-4 a 2l 02)= 63×350×10502 24×2.06×105×12.19×104×(3-4 3502 10502)- 21.91×106×105016×2.06×105×12.19×104+ 1890×350×10502 24×2.06×105×12.19×104×(3-4 350210502)=3.14mm 〈10 150=1000150=6.67mm 所以横向水平杆的挠度满足安全要求。
二、立杆稳定性计算立杆的稳定性按下列公式计算:NψA +M WW ≤f 式中N —计算立杆段的轴向设计值;ψ—轴向受压构件的稳定系数;A—立杆的截面面积,查表Φ48×3.5mm钢管A=489mm;Mω—计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩;W—截面模量,查表Φ48×3.5mm钢管W=5.08cm3;f—钢材的抗压强度设计值,f=205N/mm2。
1、风荷载标准值ωK=0.7μzμsω0式中ωK—风荷载标准值;μz—风压高度变化系数,取μz=0.74;μs—脚手架风荷载体型系数,取μs=1.3×0.4=0.52,密目安全网的挡风系数为0.4;ω0—基本风压,上海地区取ω0=0.55;ωK=0.7μzμsω0=0.7×0.74×0.52×0.55=0.15KN/m22、计算立杆段由风载设计值产生的弯矩Mω=0.85×1.4×ωk l a h210=0.85×1.4×0.15×103×1.8×1.8210=104.1N.m3、轴向受压构件的稳定系数轴向受压构件的稳定系数ψ,根据立杆长细比λ规范用表取值,当λ〉250时按ψ=7320λ 2计算。
计算长度l0=kμh,式中k为计算长度附加系数,取k=1.155;μ为考虑脚手架整体因素的单杆计算长度系数,按规范用表取μ=1.5;h为立杆步距。
l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12m立杆的长细比λ= l0i,式中i为截面回转半径,查表Φ48×3.5mm钢管i=1.58cm。
λ=l0i=3.12/0.0158=197.5根据立杆长细比λ查范用表得轴向受压构件的稳定系数ψ=0.185 4、立杆段的轴向设计值N=1.2(N G1K+N G2K)+0.85×1.4∑N QK(1)脚手架结构自重标准值产生的轴向力N G1K本工程架体共9步,实际架高H=16.2mN G1K=H gk=16.2×0.1248=2.022KN=2022NG2K(2)施工荷载标准值产生的轴力总和∑N QK外主杆可按一纵距内施工荷载总和的1/2取值:∑N QK=3000×1.05×1.8×12=2835NN=1.2(N G1K+N G2K)+0.85×1.4∑N QK=1.2×(2022+1391.6)+0.85×1.4×2835=7469.97N5、验算立杆的稳定性N ψA +M WW=7469.970.185×489+104.1×1035.08×103=116.7N/mm2≤f=205N/mm2所以立杆的稳定性满中安全要求。
三、连墙件计算(二步三跨)5m处1、计算连墙件轴向力设计值N lωK=0.7μzμsω0=0.7×0.74×0.52×0.55=0.15KN/m2N lw=1.4·ωk·A w=1.4×0.15×(2×1.8×3×1.8)=4.08KNN o=5KN∴N l= N lw+ N o=9.08KN2、计算连墙件稳定承载力∵l=500mm, λ=l/i=70/1.58=44,查表知φ=0.827∴N l/φ A=11080/(0.912×489)=24.8N/mm2<f=205N/mm23、计算扣件的抗滑移承载力直角扣件的抗滑移设计值R C=8KN<N l=9.08KN,所以抗滑移承载力不满足要求,可以减小连墙件的设置间距,也可采用两只直角扣件与脚手架的内外立杆连接。
4、连墙件与墙体连接侧的钢管净截面强度计算和预埋钢筋的抗剪承载力计算钢管的净截面强度计算:σ=N l/(A-2×d×t)=11080/(489-2×20×3.5)=31.75N/mm2<f=205N/mm2预埋钢筋抗剪强度验算:τ=4Nι/(2πd2)=24.6N/mm2<125N/mm2满足要求。
(四)立杆地基承载力计算(1)计算地基承载力设计值K c=0.5, f gk=0.18N/mm2f g=k c·f gk=0.5×0.18=0.09N/mm2(2)计算立杆基础底面平均压力p有效基础底面积取0.25m2p=N/A=16450/250000=0.0658(N/mm2)∵p<f g, ∴地基满足要求。
脚手架计算书(2)1、计算依据(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)(2)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(3)海湾浪琴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=39.6米(取最大高度,22排),步距h=1.8米,立杆纵距l a=1.5米,立杆横距l b=1.1米,连墙件为2步3跨设置,脚手板为毛竹片,按同时铺设7排计算,同时作业层数n1=1。
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,计算时忽略雪荷载等。
3、荷载标准值(1)结构自重标准值:g k1=0.1248kN/m (双排脚手架)(2)竹脚手片自重标准值:g k2=0.35kN/m2 (可按实际取值)(3)施工均布活荷载:q k=3 kN/m2(4)风荷载标准值:ωk=0.7μz·μs·ω0式中μz——风压高度变化系数,查《建筑结构荷载规范》并用插入法得39.6米为1.12μs——脚手架风荷载体型系数,全封闭式为1.2ω0——基本风压值,为0.7 kN/m2则ωk=0.7×1.12×1.2×0.7=0.658 kN/m24、纵向水平杆、横向水平杆计算(1)横向水平杆计算脚手架搭设剖面图如下:按简支梁计算,计算简图如下:每纵距脚手片自重N G2k =g k2×l a ×l b =0.35×1.5×1.1=0.5775 kN每纵距施工荷载N Qk =q k ×l a ×l b =3×1.5×1.1=4.95 kNM Gk =07.031.135775.0332=⨯=⨯b k G l N kN ·m M Qk =605.031.1395.433=⨯=⨯b Qk l N kN ·m M=1.2M Gk +1.4M Qk =1.2×0.07+1.4×0.605=0.931 kN ·m3.1831008.510931.036=⨯⨯==W M σ<f =205 kN/mm 2 横向水平杆抗弯强度满足要求。