墩柱脚手架施工荷载计算书.docx

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1、墩柱脚手架施工验算一、受力分析作用于脚手架上的荷载，可分为永久荷载（恒荷载）和可变荷载（活荷载）两类。1、脚手架的永久荷载，一样包括下列荷载：组成脚手架结构的杆系自重，包括：立杆、纵向横杆、横向横杆、剪刀撑等自重；配件重量，包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重；设计脚手架时，其荷载应根据脚手架实际架设情形进行运算。2、脚手架的可变荷载，包括下列荷载： 脚手架的施工荷载，脚手架作业层上的操作人员、器具及材料等的重量。风荷载。3、荷载取值脚手架结构杆系自重标准值名称型号规格（mm）市场重量(kg)设计重量（kg）立杆LG-120483.512007.417.05横杆HG-9

2、0483.59003.973.63横杆HG-120483.512005.124.78钢管483.53.84kg/m脚手架配件重量标准值。脚手板自重标准值统一按0.35kN/m2 取值。操作层的栏杆与挡脚板自重标准值按0.14kN/m2 取值。脚手架上满挂密目安全网自重标准值按0.01kN/m2 取值。施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取1.0kN/m2。3、受力分析架体结构的主要传力途径为：操作平台上的各种竖向荷载横向水平杆纵向水平杆立杆垫木地基。从传力途径可以看出，结构杆件中立杆底段是受力最大，因此在运算过程中主要计主杆底段和地基。在脚手架的搭设运算中，主要的是通过荷载的分布情形及大小，验

3、算立杆的刚度和稳固性是否满足要求。另外，脚手架构造、脚手架加强加固必须满足施工要求和安全技术规范要求。跨铁路桥墩墩身高度最高的为Z27一号墩柱，墩身高25.20米，对其进行支架验算，（验算过程中未做特别说明的，均需参见建筑施工碗口式脚手架安全技术规范（JGJ166-2008）一、 脚手板验算 均布荷载q1为：（脚手板自重0.35kN/m2*1.2+1.4*施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载1.0 KN/M2）=1.82 kN/m2 脚手板最大弯矩为：Mmax=ql2/8=1.82*1.22/8=0.328kN.m脚手板截面的抗击矩为：W=bh2/6=450*502/6=1.875*105mm

4、（脚手板采用厚度为5cm、长度为450cm的松木板）脚手板最大应力为：= Mmax/ W=1.749*10-3Mpa查路桥施工运算手册知采用松木脚手板时能承担的应力为=8 Mpa故采用厚度为5cm、长度为450cm的松木脚手板满足施工要求二、钢管横杆运算脚手板的应力值为：RB =0.5*1.82*1.2=1.092 kN均布荷载q1为：（钢管自重0.0384KN/m*1.2+脚手板的应力 1.092 kN）=1.128kN/m 横杆最大弯矩为：Mmax=ql2/8=1.128*1.22/8=0.203kN.m横杆抗击矩为：W=bh2/6=5.08cm3（横杆采用483.5钢管）横杆最大应力为：

5、= Mmax/ W=0.04Mpa查路桥施工运算手册知钢管承担的应力值为=215 Mpa故横杆采用483.5钢管满足施工要求三、扣件抗滑承载力运算 Pc=1.2*（钢管自重+脚手板自重）+1.4*施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载/2*2=(1.2(0.0384*1.2*4+0.35*1.2*1.2)+1.4*(1.0*1.2*1.2) /2*2=2.842PcFb=12.8 kN （Fb为扣件摩擦力设计值，取12.8 kN）故横杆扣件满足施工要求四、立杆运算1、组合风荷载时单肢立杆承载力运算：1）风荷载对立杆产生弯矩按下式运算：MW =1.4*a*l02 *Wk/10=1.40.91.22

6、0.8/10=0.145KNm 式中：Mw单肢立杆弯矩（KNm）；a立杆纵矩（m）；Wk风荷载标准值，取0.8kN/m2,参见路桥施工运算手册；l0立杆运算长度（m）。单肢立杆轴向力按下式运算：Nw=1.2*( NG1+ NG2)+0.9*1.4*NQ1)=1.2*（108.69+52.65）0.9*1.4*7.02/40=5.06kN2）立杆压弯强度按下式运算：NW/(A)+0.9*MW/（W（1-0.8* Nw/ NE）=5060/（0.391489）+0.9*1*145/1.15*5.08*（1-0.8*5.06/171.34）=26.46+22.89=49.35N/ mm2f=205

7、N/ mm2 式中：有效弯矩系数，采用1.0；截面塑性发展系数，钢管截面为1.15；W立杆截面模量5.08 cm3；NE欧拉临界力，NE=3.142EA/2=171.34 kN （E为材料弹性模量2.05*105 N/ mm2，为长细比= l0/i =130.9）。根据以上运算结果，支架立杆受压应力和稳固性指标都小于容许值，可满足施工要求。五、立杆的稳固性运算: 静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承担的结构自重标准值(kN/m)； 0.265 NG1 =0.26525.2=6.67kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.35461.1=

8、9.24kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.140.92=0.252kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.01 NG4 = 0.011.2025.2= 0.30kN经运算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 13.54kN。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。经运算得到，活荷载标准值 NQ = 60.90.9/2=2.43kN 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值运算公式N = 1.2NG + 0.851.4NQ=23.15kN

9、 考虑风荷载时,立杆的稳固性运算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=23.15kN； 轴心受压立杆的稳固系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391； i 运算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 运算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=2.08m； k 运算长度附加系数，取1.155； u 运算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.5 A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抗击矩)，W=5.08cm3； 运算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.145kN.m； 钢管立杆受压强度运算值 (N/mm2)；经运算得到= 14

10、9.3 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳固性运算 f,满足要求! 六、最大搭设高度的运算 组合风荷载时,脚手架搭设高度按照下式运算：构配件自重标准值产生的轴向力（KN），取0.5：活荷载标准值（KN），取2.43：运算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩（KNm），取0.104：每米立杆承担的结构自重标准值（KN/m），取0.265 经运算得到，按照稳固性运算的搭设高度 Hs = 64米。搭设高度26.4m，小于稳固性运算搭设高度。 七、立杆的地基承载力运算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p fg其中 p 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，p = N/A；p = 0.02N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 5.09A 基础底面面积 (m2)；A = 0.25fg 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 0.08地基承载力设计值应按下式运算fg = kc fgk其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.4fgk 地基承载力标准值（N/mm ）；基础夯实后承载力达200kPa以上，fgk = 0.2经运算，地基承载力满足要求 7