脚手架计算02.xls
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1、1 普普通通钢钢管管脚脚手手架架计计算算 适用范围:普通钢管双排落地式脚手架 一、计算参数 搭设高度H42.65 m 立杆横距lb1200 mm外伸长度a300 mm 立杆纵距la1500 mm 步高h1800 mm 步数n24步 脚手架的钢管选用(483.5)其计算参数为: 截面模量W5080 mm3回转半径i15.8 mm 截面积A489 mm2截面惯性距I121900 mm4 钢材的弹性模量E206000 N/mm2 本计算书中的规范指的是建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 1302001 二、脚手架计算 (一)、大横杆的计算 把大横杆简化为连续三跨梁来计算简图如下 1、荷载计算
2、 恒荷载计算 竹排片的规格为1.2m1.5m,自重标准值为56N/m2 竹排片自重56lb3=22.4 N/m 钢管自重38.4 N/m 小计:g=60.8 N/m 活荷载计算 结构脚手架施工均布活荷载P= 2000 N/m2 q=Plb3=800 N/m 2、强度验算 荷载作用下的弯矩M的计算 M=0.1(g1.2+q1.4)la2= 268.42Nm 大横杆强度的验算=M/W=52.84N/mm2f=205N/mm2 满足要求 其中:f为Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值见规范表5.1.6 3、挠度验算 w=0.677(g1.2+q1.4)la4/(100EI)= 1.63mmw 其中:
3、w为受弯构件允许挠度值查规范表5.1.8 w=la/150=10mm 满足要求 荷载作用下的中间支座反力的计算 R=1.1(g1.2+q1.4)la=1968.38N RR q R1 R1 laalal 2 (二)、小横杆的计算 小横杆只考虑大横杆产生的集中力作用,计算简图如下: 1、强度验算 计算集中力R作用下的弯距M 集中力R到支座的距离c=lb/3=400mm M=Rc=787.4Nm 小横杆的验算=M/W=155.0N/mm2f=205N/mm2 满足要求 2、挠度验算 w=Rc(3lb2-4c2)/(24EI)=4.81mmw 其中:w=lb/150=8mm 满足要求 验算小横杆和立
4、杆间扣件的抗滑承载力 根据实际的受力情况可知R1=0.5R=984.192 N 则小横杆和立杆间的扣件受力是 R1+R= 2952.58NRc=8000N 满足要求 其中:Rc为扣件抗滑承载力设计值见规范表5.1.7 (三)立杆计算 1、荷载计算 恒荷载计算 大横杆自重38.4la4=230.4 N 小横杆自重38.4(lb+a)1=57.6 N 扣件自重156=90 N 竹筏片脚手板56lalb=100.8 N 栏杆及挡板自重140la=210 N 安全网自重20lah=54 N 小计:N1=742.8 N 活荷载计算 N2=Plalb=3600 N 活荷载的层数 n2 风荷载的计算 计算参
5、数:风压高度变化系数uz1.13 脚手架风荷载体型系数us1.04 基本风压wo0.4 kN/m2 wk=0.7uzuswo=0.33kN/m2 2、立杆内力的计算 RR ccc R1R1 lb 3 立杆采用单立杆 立杆自重N3=38.4H=1637.76 N 有关参数的计算 计算长度lo=kuh=3.22m 其中:计算长度附加系数k1.155 单杆计算长度系数u查规范表5.3.3单杆计算长度系数u查规范表5.3.31.55 长细比=lo/i=204=210 查规范中的附表C可得=0.174 2.1 组合风荷载的作用 立杆底端的轴力N为 N=(nN1/2+N3)1.2+0.85(nN2/2)1
6、.4=16809 N 风荷载作用下的立杆段弯距值 M=0.851.4wklah2/10=190.31Nm 立杆稳定性验算 N/(A)+M/W=235.02N/mm2f=205N/mm2 满足要求 2.2 不组合风荷载的作用 立杆底端的轴力为 N=(nN1/2+N3)1.2+(nN2/2)1.4=17565.5 N 立杆稳定性验算 N/(A)=206.44N/mm2f=205N/mm2 满足要求 立杆从第n步开始往下采用双立杆n=15 立杆自重N3=38.4(H+(n-n)h)=2239N 有关参数的计算 计算长度lo=kuh=3.22m 其中:计算长度附加系数k1.155 单杆计算长度系数u查
7、规范表5.3.3单杆计算长度系数u查规范表5.3.31.55 长细比=lo/i=204=210 查规范中的附表C可得=0.174 2.1 组合风荷载的作用 立杆底端的轴力N为 N=(nN1/2+N3)1.2+0.85(nN2/2)1.4=17531 N 风荷载作用下的立杆段弯距值 M=0.851.4wklah2/10=190.31Nm 立杆稳定性验算 N/(A2)+M/(W2)=121.75N/mm2f=205N/mm2 满足要求 2.2 不组合风荷载的作用 立杆底端的轴力为 N=(nN1/2+N3)1.2+(nN2/2)1.4=18286.6 N 立杆稳定性验算 N/(A2)=107.46N
8、/mm2f=205N/mm2 满足要求 4 (四)、连墙件的计算 本脚手架按两步三跨计算,连墙件采用圆钢 步数n12跨数n23 选用圆钢的直径为10mm 截面积A=r2=78.5 mm2 连墙件的轴向力设计值的计算 Nl=Nlw+No=12.46kN 其中:Nlw为风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw=1.4wkAw=7.46kN 其中:Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积 Aw=bwhw=16.2 m2 bw=n2la=4500 mm hw=n1h=3600 mm No为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 双排架的No5kN 连墙件的强度验算 =Nl/A=158.8N/
9、mm2f=205N/mm2 满足要求 5 钢钢管管悬悬挑挑脚脚手手架架计计算算 适用范围:普通钢管双排脚手架,悬挑架采用普通钢管 一、计算参数 搭设高度H14.4 m 立杆横距lb1200 mm外伸长度a300 mm 立杆纵距la1800 mm 步高h1800 mm 步数n8步 脚手架的钢管选用(483.5)其计算参数为: 截面模量W5080 mm3回转半径i15.8 mm 截面积A489 mm2截面惯性距I121900 mm4 钢材的弹性模量E206000 N/mm2 本计算书中的规范指的是建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 1302001 二、脚手架计算 (一)、大横杆的计算 把大
10、横杆简化为连续三跨梁来计算简图如下 1、荷载计算 恒荷载计算 竹排片的规格为1.2m1.5m,自重标准值为56N/m2 竹排片自重56lb3=22.4 N/m 钢管自重38.4 N/m 小计:g=60.8 N/m 活荷载计算 结构脚手架施工均布活荷载P= 2000 N/m2 q=Plb3=800 N/m 2、强度验算 荷载作用下的弯矩M的计算 M=0.1(g1.2+q1.4)la2= 386.52Nm 大横杆强度的验算=M/W=76.09N/mm2f=205N/mm2 满足要求 其中:f为Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值见规范表5.1.6 3、挠度验算 w=0.677(g1.2+q1.4)
11、la4/(100EI)= 3.38mmw 其中:w为受弯构件允许挠度值查规范表5.1.8 w=la/150=12mm 满足要求 荷载作用下的中间支座反力的计算 R=1.1(g1.2+q1.4)la=2362.06N RR q R1 R1 laalal 6 (二)、小横杆的计算 小横杆只考虑大横杆产生的集中力作用,计算简图如下: 1、强度验算 计算集中力R作用下的弯距M 集中力R到支座的距离c=lb/3=400mm M=Rc=944.8Nm 小横杆的验算=M/W=186.0N/mm2f=205N/mm2 满足要求 2、挠度验算 w=Rc(3lb2-4c2)/(24EI)=5.77mmw 其中:w
12、=lb/150=8mm 满足要求 验算小横杆和立杆间扣件的抗滑承载力 根据实际的受力情况可知R1=0.5R=1181.03 N 则小横杆和立杆间的扣件受力是 R1+R= 3543.09NRc=8000N 满足要求 其中:Rc为扣件抗滑承载力设计值见规范表5.1.7 (三)立杆计算 1、荷载计算 恒荷载计算 大横杆自重38.4la4=276.48 N 小横杆自重38.4(lb+a)1=57.6 N 扣件自重156=90 N 竹筏片脚手板56lalb=120.96 N 栏杆及挡板自重140la=252 N 安全网自重20lah=64.8 N 小计:N1= 861.84 N 活荷载计算 N2=Pla
13、lb=4320 N 活荷载的层数 n2 风荷载的计算 计算参数:风压高度变化系数uz0.74 脚手架风荷载体型系数us1.04 基本风压wo0.4 kN/m2 wk=0.7uzuswo=0.22kN/m2 RR ccc R1R1 lb 7 立杆自重N3=38.4H=552.96 N 2、立杆内力的计算 有关参数的计算 计算长度lo=kuh=3.22m 其中:计算长度附加系数k1.155 单杆计算长度系数u查规范表5.3.3单杆计算长度系数u查规范表5.3.31.55 长细比=lo/i=204=210 查规范中的附表C可得=0.174 2.1 组合风荷载的作用 立杆底端的轴力N为 N=(nN1/
14、2+N3)1.2+0.85(nN2/2)1.4=9941.2 N 风荷载作用下的立杆段弯距值 M=0.851.4wklah2/10=149.55Nm 立杆稳定性验算 N/(A)+M/W=146.28N/mm2f=205N/mm2 满足要求 2.2 不组合风荷载的作用 立杆底端的轴力为 N=(nN1/2+N3)1.2+(nN2/2)1.4=10848.4 N 立杆稳定性验算 N/(A)=127.50N/mm2f=205N/mm2 满足要求 (四)、连墙件的计算 本脚手架按两步三跨计算,连墙件采用圆钢 步数n12跨数n23 选用圆钢的直径为10mm 截面积A=r2=78.5 mm2 连墙件的轴向力
15、设计值的计算 Nl=Nlw+No=10.86kN 其中:Nlw为风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw=1.4wkAw=5.86kN 其中:Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积 Aw=bwhw=19.44 m2 bw=n2la=5400 mm hw=n1h=3600 mm No为连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 双排架的No5kN 连墙件的强度验算 =Nl/A=138.4N/mm2f=205N/mm2 满足要求 (五)、悬挑架的计算 计算简图 NN 1 2 34 5 A B 1 3 5 2 NN a RaxRax RbxRbx RbyRby N12N12 N13 N13N
16、14 N24 N34 N35 N35 N45 8 支撑架层高h4.5m角度=1.31019弧度 荷载取值: 脚手架传递给挑梁的设计值 N10848.4 N 1、求支座反力 MA=0Rbxh=NlbRbx=2893N压 MB=0Raxh+Nlb=0Rax=-2893 N拉 Fy=0Rby=2N=21697N 2、求各杆内力 2节点 Fy=0N24Sin-N=0N24=11227 N压 Fx=0N12-N24Cos=0N12=2893N拉 5节点 Fx=0N45Cos-Rbx=0N45=11227 N压 Fy=0N35+N45Sin-Rby=0N35=10848 N压 3节点 Fy=0N13=N3
17、5=10848N压 Fx=0N34=0N 1节点 Fy=0N-N13+N14Sin=0N14=0N Fx=0Rax+N12=0N12=2893N拉 3、压杆稳定性验算(按钢结构规范计算) 25杆斜杆长度l=h/Sin=4.657m 计算长度lo=1.0l/2=2.33m 长细比x=lo/i=147=250 查规范中的附表C可得x=0.320 斜杆稳定性验算 N/(xA)+mxMx/xW(1-0.8N/Nex)=229.729f=205N/mm2 其中:N为所计算构件范围内的轴心压力 x为弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数 Mx为所计算构件范围内的最大弯矩 Mx=Ne=759387Nmm e为
18、构件偏心矩,按回转扣件e=D+22=70mm Nex为欧拉临界力 NN 1 2 34 5 A B 1 3 5 2 NN a RaxRax RbxRbx RbyRby N12N12 N13 N13N14 N24 N34 N35 N35 N45 9 Nex=2EA/x2=45771N x为截面塑性发展系数1.15 W为弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩 mx为等效弯矩系数 弯矩作用平面内有侧移的框架柱以及悬臂构件1.0 不满足要求,斜杆应采用双斜杆 15杆计算长度lo=1.0h/2=2.25m 长细比x=lo/i=142=210 查规范中的附表C可得x=0.340 斜杆稳定性验算 N/(xA
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