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1、落地式扣件钢管脚手架计算书依据规范:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011建筑结构荷载规范GB50009-2012钢结构设计规范GB50017-2003建筑地基基础设计规范GB50007-2011计算参数:钢管强度为 205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取 1.00。双排脚手架，搭设高度 34.0米，立杆采用单立管。立杆的纵距 1.50米，立杆的横距 1.05米，内排架距离结构 0.20米，立杆的步距 1.80米。钢管类型为 483.0，连墙件采用 2步 2跨，竖向间距 3.60米，水平间距 3.00米。施工活荷载为 3.0kN/m2，同时考虑 2层施工。脚手板采用竹串
2、片，荷载为 0.35kN/m2，按照铺设 4层计算。栏杆采用竹串片，荷载为 0.17kN/m，安全网荷载取 0.0100kN/m2。脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加两根大横杆。基本风压 0.40kN/m2，高度变化系数 1.5200，体型系数 1.4150。地基承载力标准值 170kN/m2，基础底面扩展面积 0.250m2，地基承载力调整系数 1.00。卸荷钢丝绳采取 2段卸荷，吊点卸荷水平距离 3倍立杆间距。卸荷钢丝绳的换算系数为 0.82，安全系数 K=10.0，上吊点与下吊点距离 5.0m。钢管惯性矩计算采用 I=(D 4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D 4-d4)/
3、32D。一、大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P 1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P 2=0.3501.050/3=0.122kN/m活荷载标准值 Q=3.0001.050/3=1.050kN/m 静荷载的计算值 q 1=1.20.038+1.20.122=0.193kN/m活荷载的计算值 q 2=1.41.050=1.470kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计
4、算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1=(0.080.193+0.101.470)1.5002=0.366kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.100.193+0.1171.470)1.5002=-0.430kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=0.43010 6/4491.0=95.841N/mm2大横杆的计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值 q 1=0.038+0.122=0.161kN/m活荷载标准值
5、q 2=1.050kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.6770.161+0.9901.050)1500.04/(1002.06105107780.0)=2.619mm大横杆的最大挠度小于 1500.0/150与 10mm,满足要求!二、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值 P 1=0.0381.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P 2=0.3501.0501.500/3=0.184kN活荷载标准值 Q=3.0001.0501.5
6、00/3=1.575kN荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.184+1.41.575=2.495kN小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=(1.20.038)1.0502/8+2.4951.050/3=0.879kN.m=0.87910 6/4491.0=195.829N/mm2小横杆的计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:
7、小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.00.0381050.004/(3842.060105107780.000)=0.027mm集中荷载标准值 P=0.058+0.184+1.575=1.816kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1816.3501050.0(31050.02-41050.02/9)/(722.06105107780.0)=3.361mm最大挠度和V=V1+V2=3.389mm小横杆的最大挠度小于 1050.0/150与 10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算:纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范 5.2.5):R R c其中 R
8、 c 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取 8.0kN,双扣件取 12.0kN；R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；1.荷载值计算横杆的自重标准值 P 1=0.0381.050=0.040kN脚手板的荷载标准值 P 2=0.3501.0501.500/2=0.276kN活荷载标准值 Q=3.0001.0501.500/2=2.362kN荷载的计算值 R=1.20.040+1.20.276+1.42.362=3.687kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达 40-65N.m时,试验表明:单扣件在 12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取 8.0kN；双扣件在 20k
9、N的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取 12.0kN。四、脚手架荷载标准值:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为 0.1072NG1 = 0.10734.000=3.646kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m 2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为 0.35NG2 = 0.35021.500(1.050+0.200)/2=0.656kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为 0.17NG3 = 0.1701.5002=0.510kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安
10、全网(kN/m 2)；0.010NG4 = 0.0101.50034.000=0.510kN经计算得到，静荷载标准值 N G = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.323kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的 1/2取值。经计算得到，活荷载标准值 N Q = 3.00021.5001.050/2=4.725kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W 0 基本风压(kN/m 2)， W 0 = 0.400Uz 风荷载高度变化系数，U z = 1.520Us 风荷载体型系数： U s = 1.415经计算得到：W k = 0.4001.5201.41
11、5 = 0.860kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 0.91.4NQ考虑到分段卸荷作用，经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：N=(1.25.323+0.91.44.725)/31.50=6.170kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ考虑到分段卸荷作用，经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：N=(1.25.323+1.44.725)/31.50=6.501kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M W计算公式MW = 0.91.4Wklah2/10其中 W k 风荷载标准值(kN/m 2)；la 立杆的纵距
12、(m)；h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩：Mw=0.91.40.8601.5001.8001.800/10=0.527kN.m五、立杆的稳定性计算:0.卸荷计算规范外内容，供参考卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。在脚手架全高范围内增加 2吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分段计算。计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。经过计算得到 1=arctg5.00/(1.05+0.20)=1.326 2=arctg5.00/0.20=1.531最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为 18.511kN和 18.511kN。最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为 19.50
13、3kN和 19.503kN。考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为(kN)T1=20.10 T2=19.52 F1=4.88 F2=0.78 其中 T钢丝绳拉力，F 钢丝绳水平分力。所有卸荷钢丝绳的最大拉力为 20.103kN。选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于 10.00020.103/0.820=245.164kN。选择 637+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度 1550MPa，直径 21.5mm。满足要求!吊环强度计算公式为 = T / A Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到 N f = 305.365kNNf2Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!连墙件拉结楼板预埋钢管示意图八、立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求pk f g其中 p k 脚手架立杆基础底面处的平均压力标准值，p k =Nk/A=40.19 (kPa)Nk 上部结构传至基础顶面的轴向力标准值 N k = 5.32+4.72=10.05kNA 基础底面面积 (m 2)；A = 0.25fg 地基承载力设计值 (kN/m 2)；f g = 170.00地基承载力设计值应按下式计算fg = kc fgk其中 k c 脚手架地基承载力调整系数；k c = 1.00fgk 地基承载力标准值；f gk = 170.00地基承载力的计算满足要求!扣件脚手架计算满足要求！
