综合楼落地式扣件钢管脚手架计算书.doc
落地式扣件钢管脚手架计算书一、基本参数：立杆纵距 la = 1.5 m立杆横距 lb = 1.05 m脚手架形式 双排架脚手架的步距 h = 1.5 m脚手架搭设高度 H = 17 m小横杆间距 a = 0.75 m连墙件布置形式 二步三跨脚手板类型 木脚手板栏杆,档板类型 栏杆、木脚手板挡板连墙件扣件类型 双扣件脚手板的铺设层数 nj = 3 层同时施工层数 ns = 2 层基础底面扩展面积 A = 0.2 m2二、小横杆的计算小横杆按照均布荷载作用下的简支梁计算1、小横杆荷载计算脚手板的荷载标准值q1=0.35×0.75=0.26 kN/m活荷载标准值q2=2×0.75=1.5（kN/m）2、强度计算(1)、最大弯矩考虑为均布荷载作用下的简支梁弯矩计算公式：其中：l 小横杆计算长度；取l=1.05 mq1 脚手板的荷载标准值 q1 = 0.26 kN/mq2 活荷载标准值 q2 = 1.5 kN/m经计算得到：M=(1.2×0.26+1.4×1.5)×1.052÷8=0.33 kN.m(2)、截面应力计算公式如下：其中 W 钢管截面抵抗矩 W = 5.08 cm3M 最大弯矩 M = 0.33 kN.m经计算得到:=0.33×÷(5.08×1000)64.96 N/mm2小横杆强度计算值不大于钢管抗弯强度设计值205N/mm2，故满足要求3、挠度计算最大挠度考虑为均布荷载作用下的简支梁,计算公式：其中: l 小横杆计算长度 l = 1.05 mI 截面惯性矩 I = 12.19 cm4E 弹性摸量 E = N/mm2q1 脚手板的荷载标准值 q1 = 0.26 kN/mq2 活荷载标准值 q2 = 1.5 kN/m经计算得到：最大挠度V=5×(0.26+1.5)×(1.05×1000)4÷(384××12.19×10000)=1.11 mm最大挠度计算值不大于l/150=7mm,并且小于10mm,故满足要求三、大横杆的计算:大横杆按照集中荷载作用下的连续梁计算1、荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.03763×1.05=0.04 kN脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.05×0.75=0.28 kN静荷载标准值:P=0.04+0.28=0.32 kN活荷载标准值:Q=2×1.05×0.75=1.58 kN2、强度计算(1)、最大弯矩计算公式如下:其中: l 立杆的纵距 l = 1.5 mP 静荷载标准值 P = 0.32 kNQ 活荷载标准值 Q = 1.58 kN经计算得到最大弯矩 M=0.175×(1.2×0.32+1.4×1.58)×1.5=0.68 kN.m(2)、截面应力计算公式如下：其中 W 钢管截面抵抗矩 W = 5.08 cm3M 最大弯矩 M = 0.68 kN.m经计算得到:=0.68×÷(5.08×1000)133.86 N/mm2大横杆强度计算值不大于钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2，故满足要求3、挠度计算最大挠度计算公式：其中: l 立杆的纵距 l = 1.5 mI 截面惯性矩 I = 12.19 cm4E 弹性摸量 E = N/mm2P 静荷载标准值 P = 0.32 kNQ 活荷载标准值Q = 1.58 kN经计算最大挠度V=1.146×(0.32+1.58)×(1.5×1000)3÷(100××12.19×10000)=2.93 mm最大挠度计算值不大于l/150=10mm,并且小于10mm,故满足要求四、扣件的抗滑承载力计算:横杆的自重标准值 P1 = 0.03763×(1.05 +1.5) =0.1kN脚手板的荷载标准值 P2 = 0.35×1.5×1.05÷2 =0.28kN活荷载标准值 Q = 2×1.5×1.05÷2 =1.58kN荷载的计算值 R = 1.2×(0.1+0.28)+1.4×1.58 =2.67kN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:其中: Rc 扣件抗滑承载力设计值 Rc=12kNR 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R=2.67kN扣件的抗滑承载力不大于单扣件抗滑承载力设计值8kN,满足要求!五、脚手架计算：1、荷载计算:单立杆部分承受的结构自重标准值 NG1=0.14×17=2.38 kN脚手板的自重标准值NG2=0.35×3×1.5×(1.05+0.35)÷2=1.1 kN栏杆与挡脚板自重标准值 NG3=0.14×1.5×3÷2=0.32 kN吊挂的安全设施荷载：NG4=0.005×1.5×17 =0.13kN静荷载标准值 NG=2.38+1.1+0.32+0.13=3.93 kN活荷载标准值NQ=2×2×1.5×1.05÷2=3.15 kN风荷载标准值Wk=0.7×1×1.2×0.3=0.25 kN/m2不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.2×3.93+1.4×3.15=9.13 kN考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.2×3.93+0.85×1.4×3.15=8.46 kN风荷载标准值产生的立杆段弯矩：Mwk=0.25×1.5×1.52÷10=0.08 kN.m风荷载设计值产生的立杆段弯矩：Mw=0.85×1.4×0.08=0.1 kN.m构配件自重标准值产生的轴向力：NG2k=1.1+0.32+0.13=1.55 kN2、立杆的稳定性计算:(1)、立杆的长细比计算:其中: lo 立杆的计算长度 lo = 1.155×1.5×1.5=2.6 mI 立杆的回转半径 I = 1.58 cm经过计算,立杆的长细比 =2.6×100÷1.58=165(2)、单立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中：A 立杆净截面面积；取A=4.89 cm2N 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=9.13 kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 的结果查表得到=0.259不考虑风荷载时立杆的稳定性=9.13×1000÷(0.259×(4.89×100)=72.09 N/mm2考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中：A 立杆净截面面积；取A=4.89 cm2W 立杆净截面模量(抵抗矩)；取W=5.08 cm3N 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=8.46 kNMw 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；取Mw=0.1 kN.m 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 的结果查表得到=0.259考虑风荷载时立杆的稳定性=8.46×1000÷(0.259×(4.89×100)+(0.1×)÷(5.08×1000)=86.48 N/mm2不考虑风荷载时,立杆稳定性不大于205N/mm2,满足要求考虑风荷载时,立杆稳定性不大于205N/mm2,满足要求没有双立杆3、最大搭设高度的计算不组合风荷载最大搭设高度：组合风荷载最大搭设高度：其中：A 立杆净截面面积 A = 4.89 cm2W 钢管截面抵抗矩 W = 5.08 cm3f 钢管立杆抗压强度设计值 f= 205 N/mm2gk 每米立杆承受的结构自重标准值 gk=0.14 kN/mNQK 活荷载标准值 NQK=3.15 kNMwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩 Mwk=0.08 kN.mNG2K 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K=1.55 kN 轴心受压杆件稳定系数 = 0.259经计算，不组合风荷载最大搭设高度 Hs=(0.259×(4.89×100)×205÷1000)-(1.2×1.55+1.4×3.15)÷(1.2×0.14)=117.22 m组合风荷载最大搭设高度 Hs=(0.259×(4.89×100)×205÷1000)-(1.2×1.55+0.85×1.4×(3.15+0.08×0.259×(4.89÷5.08÷100)÷(1.2×0.14)=107.03 m单立杆最大搭设高度应该取上式中的较小值 Hs=107.03m由于搭设高度Hs大于等于26m,所以按下式调整:经计算得到脚手架单立杆高度限值为 H=96.68m调整后的高度不宜超过50m,故:脚手架单立杆最大搭设高度为50m六、连墙件的计算:(1)、风荷载产生的连墙件轴向力设计值按照下式计算：其中：wk 风荷载基本风压值，wk=0.25 kN/m2Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积；Aw=13.5 m2经计算得到：风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw=1.4×0.25×13.5=4.72 kN(2)、连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：其中 No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力；取No=5 kNNlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw=4.72 kN经计算得到：连墙件轴向力计算值Nl=4.72+5=9.72 kN(3)、连墙件轴向力设计值其中： 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 查表得到=0.938A 立杆净截面面积 A = 4.89 cm2f 钢管的强度设计值 f = 205 N/mm2经过计算得到Nf=0.938×(4.89×100)×205÷1000=94.03 kN长细比 计算:其中: l 计算长度 l = 0.35 mI 钢管回转半径 I = 1.58 cm经过计算,立杆的长细比 =0.35×100÷1.58=23连墙件轴向力计算值不大于连墙件的轴向力设计值；满足要求连墙件轴向力计算值不大于于扣件抗滑承载力,满足要求七、立杆的地基承载力计算：1、立杆基础底面的平均压力其中：N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 N=9.13 kNA 基础底面面积 A=0.2 m2经计算得到立杆的地基承载力 p=(9.13)÷0.2=45.65 kPa2、地基承载力设计值应按下式计算：其中：kc 脚手架地基承载力调整系数；取kc=0.4fgk 地基承载力标准值；取fgk=200 kPa经计算得到地基承载力设计值 fg=0.4×200=80 kPa计算结果：立杆基础底面的平均压力不大于地基承载力设计值 80 kPa；满足要求
