脚手架的计算.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流脚手架的计算.精品文档.附录A（参考性附录）脚手架的设计计算A.1脚手架设计计算的项目a)对脚手板、小横杆、大横杆等受弯杆件的强度计算，并验算受弯杆件的变形，（L/150及10mm）和扣件的抗滑承载力的计算；b)对立杆的稳定性计算；c)计算连墙杆的强度、稳定和连接强度；d)计算立杆地基的承载力。A.2例题条件：双排脚手架采用密目网全封闭，搭设高度H=40m，立杆横距b（架宽）=1.3m，立杆纵距l=1.5m，大横杆步距h=1.5m，铺木脚手板4层，同时施工二层，施工载荷Qk=2KN/m2（装修架），连墙杆布置为两步三跨（2h3L）计算脚手架整

2、体稳定。一、不考虑风载荷时式中：N计算立杆段的轴向力设计值；轴心受压杆的稳定系数；A立杆的截面面积；f钢材抗压强度设计值（f=205N/mm2）一） 求N值1、NG1K（一步一纵距自重全高）（所有材料重力查表A.1）。立杆。立杆长度为脚手架的步距h，因脚手架为双排，所以还要乘以2，再乘以每米长钢管重量，就等于一步一纵距立杆的自重。2h自重=21.50.0384=0.1152KN大横杆。大横杆长度为脚手立杆纵距L，因脚手架里、外排各有一根大横杆，所以乘以2，再乘以每米长的钢管重量。2L自重=21.50.0384=0.1152KN小横杆。脚手架每纵距一步内只有一根小横杆，在立杆与大横杆的交点处，小

3、横杆伸出外排10cm，伸出内排35cm，双排脚手架宽度b，里排立杆距墙50cm。0.1+b+0.35=1(0.1+1.3+0.35)0.0384=0.0672KN扣件。扣件个数为：一根小横杆上2个，立杆与大横杆交点处1个乘以2（双排架），加上接长用扣件（立杆及大横杆按每6m用一个对接扣件）（h/62+L/62）2+2+（h/62+L/62）0.015=(2+2+1)0.015=0.075KN合计每步架NG1K=0.1152+0.1152+0.0672+0.075=0.373KN脚手架全高40m，折合步所以NG1K=270.373=10.07KN/2=5.035KN以上计算的自重10.07KN，

4、因为双排，自重10.07KN除以2，得到一根立杆承重的NG1k。NG1K的计算也可采用查表A.3。2、NG2K（构配件全高纵距自重）脚手板。脚手板按平方米计算，其长度即为立杆纵距l，其宽度是沿脚手架宽度b满铺，另外还要加上一小横杆向里伸出的35cm，也应铺板，本例要求铺4层。4（b+0.35）L0.35=4(1.3+0.35)1.50.35=3.465KN小横杆及扣件，由于铺脚手板，所以还要在原有两根小横杆中间再加一根，同时还要增加两个扣件。（4层小横杆长钢管自重）+（4层2个扣件扣件自重）=（41.750.0384）+(420.015)=0.269+0.12(KN)护栏与扣件，按照规定，作业

5、层外排架临边防护为两道防护栏杆，原有一道大横杆，尚需再增加一根大横杆及一个扣件：（2个作业层l自重）+（2层1个扣件自重）=(21.50.0384)+(210.015)=0.115+0.03(KN)挡脚板。2层作业层还应设置挡脚板，计算时用2层立杆纵距L挡脚板每米重。21.50.08KN/m=0.24KN剪刀撑。剪刀撑按水平6跨，垂直6步一组设置，交叉与地面45,若立杆为1，斜杆即为，现步距及纵距都是1.5m，斜杆长为m，因为是交叉两根杆，还要乘以2。又因脚手架6步设一组，共27步，27/6，才是脚手架在一纵距全高的剪刀撑所用钢管长度，再乘以每米钢管重量，最后再加所有扣件。2根=20.015=

6、0.73+0.15(KN)密目网、密目网按1.8m6m网每片重3kg计。1.86=10.8m2合0.003KN/m2401.50.003=0.18KNNG2K=3.465+0.269+0.12+0.115+0.03+0.24+0.73+0.15+0.18=5.3KN一根立杆配件自重NG2K=5.3/2=2.65KN3、NQK（施工荷载）NQK=2KN/m22层=4KN/m2NQK=1.5(1.3+0.35)4=9.9KN一根立杆的施工荷载NQK=9.9/2=4.95KN4、各值代入公式求N。N=1.2(NG1K+ NG2K)+1.4NQK=1.2(5.035+2.65)+1.44.95=16.

7、16KN二）求A。A=单根立杆截面=4.89cm2三）求1、先计算 =式中：K计算长度附加系数（取K=1.155）计算长度系数（查表A.5） =1.55h立杆步距i=立杆截面回转半径（查表A.4） i=1.58cm2、查表A.6，当=170时，=0.245四）（安全）二、验收搭设高度规范规定：脚手架搭设高度不超过50m；当搭设高度25m时，应按下列公式进行高度调整：式中：H脚手架允许搭设高度（m） Hs理论计算的搭设高度。当不考虑风载时式中gk每米立杆可承受的结构自重标准值（KN/m） 可查表A.3。H=（满足要求）三、考虑风载时1、计算N值组合风载荷时，N值的计算公式为：N=1.2(NG1K

8、+ NG2K)+0.851.4NQK=1.2(5.305+2.65)+0.851.44.95=15.11KN2、计算风载产生的应力wk风荷标准值wk=0.7szw0s(体系系数)，本例题按框架s=1.3（挡风系数），本例题密目网封闭=0.4则s=1.3=1.30.4=0.52z(风压高度变化系数)，按郊区（B类），5m高取值（因为前面例题计算最底部立杆段）查表A.2，得z=0.80。w0（基本风压），本例题按天津地区查规范取0.40KN/m2将以上值代入公式：wk=0.70.520.800.40=0.117KN/m2L（脚手架立杆纵距）=1.5mh（步距）=1.5m所以=0.047KNm=47

9、000Nmm（W=5.08cm3）3、立杆轴力与风荷载叠加（安全）4、验算搭设高度 H=（满足要求）5、验算连墙杆风荷载作用于每个连墙杆的轴向力：NL=1.44wKAW+N0wk=0.7szw0式中：Aw每个连墙杆负责面积； N0连墙杆约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（KN），双排架取5（计算连墙杆按最不利情况计算，脚手架越高，z值越大，本脚手架为40m高，此时z应取40m高处，z=1.56）wK=0.70.521.560.40=0.227KN/m2AW=2h3L=34.5=13.5m23、N0双排架取5KN所以NL=1.40.22713.5+5=9.29KN312KN选卡环（卸扣）型号为4

10、.9号，可配26钢丝绳，其允许荷载49KN38.98KN5、预埋吊环吊环选用级钢筋，不准用冷拉加工钢筋，防止脆裂。吊环埋入混凝土内钢筋长度不小于30d并与结构主筋连接。吊环考虑安全系数后，按抗拉强度50N/mm2，吊环钢筋截面，可按2根钢筋截面计算。吊环采用3号钢1SR钢筋吊环面积可选22A=380mm2390mm2或选24A=452mm2390mm26、验算脚手架吊点吊点处水平分力PAB=9.94KN2个扣件抗滑移值，采用两根小横杆顶墙满足要求。吊点处垂直分力PA=38.98KN，每个扣件抗滑移植8KN，个，吊点每根立杆处增加34个扣件，在吊点步距内增设短立杆，上下与大横杆顶紧，用增加的扣件

11、与原立杆紧固（图A.2）。7、根据工程结构部位验算预埋钢筋吊环时的结构强度与变形。八、分段搭设法可采用型钢作悬挑梁与工程结构梁板锚固，另一端挑出建筑物，悬挑梁作为一个分段高度的脚手架立杆的基础，其水平间距即按脚手架立杆纵距设置（图A.3）。一）型钢挑梁计算悬挑梁按钢结构设计规范（GBJ17-88）计算。此时脚手架轴向力全部由挑梁承担，水平力仍由连墙杆传给建筑物承担。1、强度验算按公式：式中：Mx脚手架竖向荷载对悬挑梁支点处弯矩，Mx=NL2；N脚手架竖向荷载；L2N距墙支点处水平距离；Wnx型钢截面x轴的净截面抗弯模量；截面塑性发展分数（工字钢x=1.05）2、稳定性验算按公式：式中：b型钢整

12、体稳定系数。3、挠度验算（悬臂梁L为悬伸长度的2倍）二）抗剪强度按公式：式中：V计算截面剪力； S计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩； I截面惯性矩 tw腹板厚度 fv抗剪强度设计值。三）验算悬挑梁锚固钢筋1、按锚固点反力选择钢筋截面锚固点拉力RL1=N（L2+0.2）式中：R锚固点拉力； N脚手架竖向荷载； L1锚固点距建筑物边缘距离； L2脚手架轴向力距建筑物边缘距离； 0.2支承点与墙边缘距离。2、预埋锚固钢筋吊环按两个截面同时受力计算，每根钢筋截面承受。3、校核安全度，满足的要求式中：A选择的锚固钢筋截面积；s钢材强度标准值240KN/mm2。表A.1 有关材料重力材 料 名 称重

13、 力钢管（483.5）钢管（513.0）扣件脚手板（木、竹串片）脚手板（钢）挡脚板栏杆+挡脚板密目网（1.8m6m=3kg）0.0384KN/m0.03554KN/m0.0015KN/m0.35KN/m20.30KN/m20.08 KN/m0.14KN/m0.003KN/m2表A.2 风压高度变化系数高度海岸（A类）郊区（B类）市区（C类）5m10m20m30m40m50m1.171.381.631.801.922.030.801.001.251.421.561.670.540.710.941.111.241.36表A.3 (483.5)脚手架每米立杆承受结构自重标准值gk(KN/m)步距（m

14、）脚手架类 型立杆纵距（m）1.21.51.82.01.20单排0.15810.17230.18650.1958双排0.14890.16110.17340.18151.35单排0.14730.16010.17320.1818双排0.13790.14910.16010.16741.50单排0.13840.15050.16260.1706双排0.12910.13940.14950.15621.80单排0.12530.13600.14670.1539双排0.11610.12480.13370.13952.00单排0.11950.12980.14050.1471双排0.10940.11760.1259

15、0.1312表A.4 钢管截面特性外径(mm)壁厚(mm)截面积A(cm2)惯性矩I(cm4)截面模量W(cm3)回转半径i(cm)每米质量kg/m483.54.8912.195.081.583.84513.04.5213.085.131.703.55表A.5 脚手架立杆的计算长度系数类别立杆横距连墙杆布置二步三跨三步二跨双排架1.051.501.701.301.551.751.551.601.80单排架1.501.802.00表A.6 轴心受压杆件稳定系数（Q235-A） 012345678901.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.97

16、6100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855500.8520.8490.8460.8430.8390.8360.8320.8290.8250.822600.8180.8140.8100.8060.8020.7970.7930.

17、7890.7840.779700.7750.7700.7650.7600.7550.7500.7440.7390.7330.728800.7220.7160.7100.7040.6980.6920.6860.6800.6730.667900.6610.6540.6480.6410.6340.6260.6180.6110.6030.5951000.5880.5800.5730.5660.5580.5510.5440.5370.5300.5231100.5160.5090.5020.4960.4890.4830.4760.4700.4640.4581200.4520.4460.4400.4340.

18、4280.4230.4170.4120.4060.4011300.3960.3910.3860.3810.3760.3710.3670.3620.3570.3531400.3490.3440.3400.3360.3320.3280.3240.3200.3160.3121500.3080.3050.3010.2980.2940.2910.2870.2840.2810.2771600.2740.2710.2680.2650.2620.2590.2560.2530.2510.2481700.2450.2430.2400.2370.2350.2320.2300.2270.2250.2231800.22

19、00.2180.2160.2140.2110.2090.2070.2050.2030.2011900.1990.1970.1950.1930.1910.1890.1880.1860.1840.1822000.1800.1790.1770.1750.1740.1720.1710.1690.1670.1662100.1640.1630.1610.1600.1590.1570.1560.1540.1530.1522200.1500.1490.1480.1460.1450.1440.1430.1410.1400.1392300.1380.1370.1360.1350.1330.1320.1310.13

20、00.1290.1282400.1270.1260.1250.1240.1230.1220.1210.1200.1190.1182500.117附录B（参考性附录）型钢卸料平台的设计计算B.1基本结构主梁为I12.6工字钢，次梁为10槽钢，工字钢与楼层梁可采用螺栓连接或钢筋锚固，其他均采用螺栓连接，平台平面尺寸为30004000mm2，采用两道钢丝绳拉结。（如图B.1）B.2荷载恒荷载2根工字钢I12.6 14.2kg/m4m2=113.6kg5根10 10.0kg/m3m5=150kg脚手板 400N/m24m3m=4800N钢管48 38.4N/m(2.5m4+32+1.2m10)=107

21、5.2N平台本身的重量Qk=(113.610+15010+4800+1075.2)1.2=10213.4N活动荷载平台的最大载重量为1t，考虑两人的重200kg，则活荷载为（系数取1.4）。Qn=1.4(10000+2000)=16800NB.3内力分析计算时，工字钢按简支梁计算，两根钢丝绳一根作为一支点，另一根计算时忽略，钢丝绳一端固定在平台上两层的主体结构上，每层层高按3m计算。P1=（QR+QN）/10=2.70KNtan= =62.57B.4强度验算主梁验算（如图B.2）Mmax=Mmax最大弯矩；x截面塑性发展分数（工字钢x=1.05）；Wx抗弯模量抗剪强度验算：Vmax=1.5P1

22、=4.05KNV计算截面剪力；S计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；I惯性矩；tw腹板厚度次梁验算：（如图B.3）横梁的荷载：q1=（15004800+1075.2）1.2+16800/53=2.19KN/m最大剪力Qmax=最大力矩Mmax=强度验算：钢丝绳验算：钢丝绳拉力：选用69-14.0钢丝绳。钢丝绳的破断拉力F=123KN吊环节点验算（如图B.4）C点焊缝验算c=F1cos=8.11cos62.57=4.5KNNc=F1sin=8.11sin62.57=6.75KN吊环取 d=20mm焊缝高度 he=8mm长度Lw=50mmf=Nc/(0.7 heLw)=6.75103/0.78

23、2(50-10)=15.07N/mm21.22160=195N/mm2f=c/0.7heLw=4.5103/0.782(50-10) =10.04N/mm22的要求取18#钢筋。s=240MpaA选择的锚固钢筋截面积；s钢材强度标准值240MpaB.5安全技术措施钢丝绳长度按楼层高度而定，必须满足设计强度的要求。预埋吊环与结构主筋焊牢，增加与混凝土的锚固，提高抗拔力。混凝土强度达到设计强度70%以上，预埋件方可使用。卸料平台的最大载重量为1t，必须设限载牌，由责任人严格控制。使用过程中经常检查螺栓、绳卡等关键部位，发现问题及时处理。附录C（参考性附录）施工现场临时用电施工组织设计编制方法C.1

24、要求临时用电施工组织设计是施工现场临时用电的指导性文件，也是开工前必须做的一项重要工作。临电设计是否合理直接关系到用电人员的安全，同时也影响着施工现场的用电质量和工程进度。因此施工现场临时用电安全技术规范中规定：临时用电设备在5台及5台以上或设备总容量在50KW及50KW以上者，应编制临时用电施工组织设计。C.2临时用电施工组织设计的内容C.2.1现场勘探结合建筑施工总平面图，了解在建工程的地理位置和周围环境。了解在建工程附近的电源情况。了解施工现场的平面布置情况，周围有无高低压线路穿过，地下有无上下水管道或其他管线。本工程将要使用哪些用电设备，容量各是多少，各用电设备的装设位置。本工地的土质

25、情况及土壤电阻率的高低等等。C.2.2确定电源进线、变电所、配电室、总配电箱、分配电箱的位置及线路走向。C.2.3负荷计算进行负荷计算时，一般宜采用需要系数法。如果施工现场内设置有起动时显著影响电压波动的个别大功率用电设备，或该设备运行时造成“高峰负荷”，则可按二项式法确定计算负荷。在确定计算负荷计算之前，应首先确定设备的设备容量各用电设备铭牌上都标有额定功率，但由于各用电设备的工作性质不同，有的可直接相加但有的在计算时就不能简单地把铭牌功率直接相加，必须换算到统一规定的工作制下的功率才能相加，换算后的功率称“设备容量”。长期工作制电动机的设备容量，等于铭牌上的额定功率。Pe= Pe式中：Pe

26、设备容量（KW）；Pe电机铭牌上的额定功率（KW）反复短时工作制动动机（如起重机）的设备容量，统一换算到暂载率JC=25%时的额定功率。Pe=2Pe式中：Pe换算到JC=25%的设备容量（KW）；Pe电机铭牌上的额定功率（KW）； JC电机铭牌暂载率电焊机及电焊装置统一换算到JC=100%时的额定功率。（交流）或(直流)式中：Pe换算到JC=100%时的焊机设备容量（KW）；Se交流焊机铭牌额定视在功率（KVA）； JC铭牌暂载率； cos功率因数；Pe直流焊机铭牌额定功率（KW）照明设备的设备容量白炽灯、碘钨灯的Pe 等于灯泡上的额定功率（KW）。日光灯的Pe为灯管额定功率的1.2倍（KW）

27、。高压汞灯、金属卤化物灯的Pe为灯泡额定功率的1.1倍（KW）。不对称负荷的设备容量应将单相用电设备均匀地分散接到三相上，力求减少三相负载不平衡。单相用电设备不平衡负荷容量不超过三相对称负荷容量的15%，可不进行换算，按三相对称计算，否则，要进行换算。对接于相电压的单相用电设备：Pe= 3Pe对接于线电压的单相用电设备：Pe= Pe确定各用电设备组的计算负荷各用电设备的设备容量Pe确定之后，就要将各用电设备按需要系数KX分类法分成若干组，进行用电设备组的负荷计算。式中：Pjs、Qjs、Sjs该用电设备组的有功（KW）、无功（KVAR）、视在（KVA）计算负荷； Kx该用电设备组的需要系数，查参

28、考表； pe该用电设备组的设备容量总和（KW）； tan与功率因数角相对应的正切值，可查表确定总的计算负荷式中：Pjs、Qjs各用电设备组的有功、无功负荷的总和；Kp、KQ最大负荷不会同时出现的同期系数。Kp、KQ可采用相同的数值，一般取0.70.9C.2.4选择变压器容量、导线截面和电器的类型、规格变压器容量按下式确定（考虑有功和无功损耗）。导线截面选择按发热标准选择截面一般取导线长期允许电流值（安全载流量）等于计算的电流，然后查有关表，予以确定。负载的计算电流为：按允许电压损失选择导线截面电业规程规定，电压损失不应超过5%，临时供电线路可降到8%。常用的电压损失计算公式：式中：由有功负荷及

29、电阻引起的电压损失 ； 由无功负荷及电抗引起的电压损失； RO、XO每公里线路的电阻和电抗（），查表； Ue线路额定线电压（KV）；Pa、qa各支线的有功、无功负荷（KW、KVAR）；La电源至各支线负荷的距离（Km）按机械强度选择截面依据JGJ46-88规定及有关表格查即可。导线截面选择必须满足以上三个条件。电器规格型号选择可依据额定电压、额定电流、短路电流等有关资料查表选择。C.2.5绘制电气平面图、立面图和接线系统图。对于所有的临时用电施工组织设计，均应绘制电气平面图，作为临时用电工程施工的唯一依据。对于变电所的配电室工程，还应绘制立面图和接线系统图。一般施工现场临时用电应绘制临时供电平面图和供电系统图。临时供电平面图的内容应包括：在建工程与临时设施，原有建筑物的位置。电源进线位置，临时线路的走向、导线截面、根数、敷设方式。配电室、总配电箱、分配电箱、开关箱的位置，箱与箱之间的电气关系。施工现场照明及灯