S1、S2#墩墩身施工脚手架计算书编制:________________复核:________________审批:________________二零一七年二月目录1、计算参数说明 (1)2、小横杆计算 (2)3、大横杆计算 (3)4、扣件抗滑力计算 (4)5、立杆计算 (4)6、连墙件计算 (6)7、牛腿平台计算 (7)1、计算参数说明(1) 计算说明引桥S1、S2#墩墩柱采用扣件式钢管脚手架搭设施工平台的方式 进行施工,除前19m 墩柱采用落地式双排脚手架进行施工外, 剩余墩 柱利用墩柱四周牛腿平台,在其上搭设双排脚手架进行施工。
牛腿及 分配梁均采用工20a 型钢。
现以S1#墩剩余墩柱(除前19m 外)施工 脚手架为例进行计算。
图2牛腿平台平面布置图----- i»w *l±i图1脚手架立面布置图(2)脚手架参数脚手架采用© 48X 2.8mmt冈管,最大搭设高度24n,立杆步距1.5m, 横距1.2m,纵距1.2m,内排脚手架距墩柱边缘0.8m。
连墙件按2步3跨布置,最大竖向间距为3m连墙件利用模板拉杆与双排脚手架采用扣件相连。
小横杆采用直角扣件固定于大横杆上,在小横杆上铺设木脚手板作为施工平台。
脚手板铺设层数按7层考虑,同时施工层数按2层考Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm,弹性模量5 2E=2.06 x 10N/mr r。
2、小横杆计算(1)荷载值计算小横杆自重标准值:0.0312kN/m;脚手板的荷载标准值:0.35 x 1.2/2=0.21KN/m ;活荷载标准值:3x 1.2/2=1.8KN/m ;荷载计算值:q=1.2 x( 0.0312+0.21 ) +1.4 x 1.8=2.81KN/m;荷载标准值:q k=0.0312+0.21 + 1.8=2.04KN/m。
(2)抗弯强度验算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,最大弯矩为:MU=ql 78=2.81 X 1.2 2/8=0.51KN . m抗弯强度。
=M ma>/W=0.5l x 106/4240=120 N/mm^v f =205 N/mm 2, 满足要求。
(3) 挠度验算441 2最大挠度为、•.二卫愛5 2.04 152 104 = 2.62mm, 小于384EI384 汉 2.0610 "0.1910[v ]=l/150=8mm 与 10mm 满足要求。
3、大横杆计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度验算。
(1) 荷载值计算小横杆自重标准值:0.0312 X 1.2=0.037KN ;脚手板的荷载标准值:0.35 X 1.2 X 1.2/2=0.252KN ; 活荷载标准值:3X 1.2 X 1.2/2=2.16KN ;荷载计算值:P=(1.2 X 0.037+1.2 X 0.252+1.4 X 2.16 )/2=1.69KN ; (2/抗弯强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与集中荷载的计算值最不 利分配的弯矩和,最大弯矩为:抗弯强度。
=MWW=0.36X 106/4240=84.9N/m 用 v f =205 N/mm 2,满足要求。
(3) 挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与集中荷载标准值最不利max2ql 225 27Pl 2 0.0312 1.22 I ------ = ------------------------------40 257 1.69 1.240 = 0.36KNLm分配的挠度和大横杆自重均布荷载引起的最大挠度为:0.677ql4 _ 0.677 0.0312 1.24 1012100EI - 100 2.06 1 05 1 0.19 1 04=0.02mm 集中荷载标准值为P k=0.037+0.252+2.16=2.45KN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度值为:3 1.146PJ100EI3 121.1462.45 1.2 10100 2.06 1 05 1 0.19 1 04=2.31mm故最大挠度和为v =力+v2 = 0.02 + 2.31 = 2.33mm ,小于[v ]=l/150=10mm 与10mm满足要求。
4、扣件抗滑力计算小横杆自重标准值:0.0312 X 1.2=0.037KN;大横杆的自重标准值:0.0312 X 1.2=0.037KN;脚手板的荷载标准值:0.35 X 1.2 X 1.2/2=0.252KN ;活荷载标准值:3X 1.2 X 1.2/2=2.16KN ;荷载计算值:R=1.2 X ( 0.037+0.037 ) +1.2 X 0.252+1.4 X2.16=3.42KN v Rc=8kN,满足要求。
5、立杆计算(1)立杆容许长细比验算计算长度附加系数k=1.155考虑脚手架整体稳定因素的立杆计算长度系数口=1.53立杆步距为 1.5m,立杆计算长度l 0 =k卩h=1.155 X 1.53 X 1.5=2.65m立杆长细比入=1。
/i= 2650 -16.01 = 165 立杆长细比入=165< [入]=210,满足要求。
(2)荷载计算立杆所受荷载包括:脚手架结构自重、构配件自重及活荷载。
其中:1) 脚手架结构自重包括:立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重:g k =0.1291kN/m脚手架结构自重: 2你二gk*H=0.1291 x 24=3.1kN2) 构配件自重包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护 设施的自重脚手板自重:0.35 x 1.2 x 1.2 x 7/2=1.76KN 安全网自重:1.2 x 24x 0.002=0.06KN 则构配件自重:Ns 2k =1.76+0.06=1.82KN3)活荷载包括:①施工荷载: Mk=1.2 x 1.2 x 2x 3/2=4.32KN ②风荷载: 2 0.7 ・』\L W 0=0.7 x 1.32 x 0.84 x 0.4=0.31KN/m由风荷载设计值产生的立杆段弯矩0.85 1.4 0.31 1.2 1.5210(3) 确定轴心受压构件的稳定系数计算长度 10 =k a h=1.155 x 1.53 x 1.5=2.65m 长细比入=l 0/i= 2650 - 16.01 = 165 查表可得=0.25920.85 1.4w k l a h10= 0.099KNLm(4) 立杆稳定性验算① 不组合风荷载时,N=1.2(N Gik + Ns 2k ) + 1.4 艺 N Q =1.2 X (3.1 + 1.82 )+ 1.4 X 4.32=11.95KN ,3 2 2N/ (「A ) =11.95 X 10/ (0.259 X 397) =116.2N/mm<f=205N/mm , 满足要求。
② 组合风荷载时,N=1.2(N Glk + N G2k )+ 0.85 X 1.4 艺 N>= 1.2 X( 3.1 + 1.82 ) +0.85 X 1.4 X 4.32 = 11.04KN11.04 1 03 0.099 1 06 0.259 3974.24 103要求。
6、连墙件计算(1)扣件连接抗滑承载力验算 连墙件轴力设计值为:N L *LW N 。
=1硼入 N 。
=1.4 0.31 4.5 3 5=10.86KN V N^2 8 = 16KN,满足要求。
(2)连墙杆稳定承载力验算连墙杆的计算长度取脚手架内侧立杆距墩身的距离,即10=0.8m , 长细比入=1。
/i= 800 - 16.01=50 V [入]=150,查表可得 =0.85222= 32.1N/mm < f=205 N / mm ,-130.7N /mm 2v f=205 N / mm 2,满足N L 10.86 103 A 0.852 397满足要求。
7、牛腿平台计算(1)分配梁验算分配梁均固定于牛腿之上,现取其中最大跨度的一段分配梁进行验算分析,计算简图如下图所示。
Pl P2q=OL 28kN/mi 1 i F i -| i | ■i | i ' 1 j i i i | i 「ii 1 f ! I I | 1 1 | I I1 M * I I 1 r 1 r| IsL IMO 」_血-1050J050_________________ 1图3简图分配梁受脚手架的集中荷载为:P1 = 1.2(N Gik+ N G2k) + 1.4 艺N Qk=1.2 X 6.21 + 1.4 X 7.56=18.04KN;P2=1.2(N GR+ N G2k) + 1.4 艺M=1.2 X 5.992+1.4 X 6.6=13.66KN;计算模型如下所示:由图可知,分配梁最大应力为足要求。
图4分配梁模型BIT衍也52卞啊《««! 占亦咖1L44«0Ci«H»l-L7V77Qt*QOi(2)牛腿验算以墩柱四角的斜牛腿为例,牛腿所受脚手架的集中荷载为:P1 = 1.2(N Gik+ N G2k) + 1.4 艺N Q=1.2 X 6.8+1.4 X 8.64=20.26KN;P2=1.2(N GR+N G20 + 1.4 艺^=1.2 X 9.44+1.4 X 15.12=32.5KN; 牛腿计算模型如下图所示。
8图5牛腿计算模型。