墩柱脚手架施工荷载计算书建筑设计及方案_建筑-设计及方案.pdf

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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，一般包括下列荷载：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况进行计算。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-120 巾 48 X 3.5 X

2、 1200 7.41 7.05 横杆 HG-90 巾 48 X 3.5 X 900 3.97 3.63 横杆:HG-120 巾 48 X 3.5 X 1200 5.12 4.78 钢管 巾 48 X 3.5 3.84kg/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一横向 一水 平杆一纵向水平杆一立杆一垫木一地基。从传力途径可以看出，结构杆件 中立杆底段是受力最大，因此在计算过程中主要计主

3、杆底段和地基。在脚 手架的搭设计算中，主要的是通过荷载的分布情况及大小，验算立杆的刚 度和稳定性是否满足要求。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，（验算过程中未做特殊说明的，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 川川出卄二川川H/A 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二ql 2/8=1.82*

4、1.22/8=0.328kN.m 脚手板截面的抵抗矩为：W二bh2/6=450*502/6=1.875*105mm（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：6=Mmax/W=1.749*10-3Mpa 久荷载一般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况进行计算脚手架的可构杆系自重标准值名称立杆横杆横杆钢管型号巾规格巾巾巾市场重量设计重量脚手架配件重量标准值脚手板自重标准值统一按取值脚手架上满挂密目安全网自重标准值按取值施工人员及设备荷

5、载标准值按均布活荷载取受力分析架体可以看出结构杆件中立杆底段是受力最大因此在计算过程中主要计主杆底段和地基在脚手架的搭设计算中主要的是通过荷载的分布情况及大小验算立杆的刚度和稳定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查路桥施工计算手册知采用松木脚手板时能承受的应力为 6=8 Mpa 6 6 故采用厚度为5cm、长度为450cm的松木脚手板满足施工要求 二、钢管横杆计算/7 X I.i 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：

6、Mmax二ql2/8=1.128*1.22/8=0.203kN.m 横杆抵抗矩为：W=bh2/6=5.08cm3（横杆采用巾 48x 3.5 钢管）横杆最大应力为：6=Mmax/W=0.04Mpa 查路桥施工计算手册知钢管承受的应力值为 6=215 Mpa 6 6 故横杆采用 48x 3.5钢管满足施工要求 三、扣件抗滑承载力计算 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 二（1.2（0.0384*1.2*4+0.35*1.2*1.2）+1.4*（1.0*1.2*1.2）/2*2=2.842 PcFb=12.8 kN（Fb为扣件摩擦力设计值

7、，取12.8 kN）久荷载一般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况进行计算脚手架的可构杆系自重标准值名称立杆横杆横杆钢管型号巾规格巾巾巾市场重量设计重量脚手架配件重量标准值脚手板自重标准值统一按取值脚手架上满挂密目安全网自重标准值按取值施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取受力分析架体可以看出结构杆件中立杆底段是受力最大因此在计算过程中主要计主杆底段和地基在脚手架的搭设计算中主要的是通过荷载的分布情况及大小验算立杆的刚度和稳定性是否满足要求另外脚手架构造脚手

8、架加强加固必须满足施工要求故横杆扣件满足施工要求 四、立杆计算 1、组合风荷载时单肢立杆承载力计算：1)风荷载对立杆产生弯矩按下式计算：MW=1.4*a*l 02*W k/10=1.4 冷.9 X.22 X).8/10=0.145KN m 式中：Mw单肢立杆弯矩(KN-m);a-立杆纵矩(m);Wk风荷载标准值，取0.8kN/m2参见 路桥施工计算手册；l0 立杆计算长度(m)。单肢立杆轴向力按下式计算：Nw=1.2*(NG1+NG2)+0.9*1.4*NQ1)=1.2*(108.69+52.65)+0.9*1.4*7.02/40=5.06kN 2)立杆压弯强度按下式计算：NW/($)+0.9

9、*B*MV(丫 W(1-0.8*Nw/NE)=5060/(0.391 489)+0.9*1*145/1.15*5.08*(1-0.8*5.06/171.34)=26.46+22.89=49.35N/mm225.2=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=0.35 东6Xl.1=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=0.14 0.9 2=0.252kN 吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2);0.01 NG4=0.01 1.20 25.2二 0.30kN 经计算得到，静

10、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。经计算得到，活荷载标准值 NQ=6 X0.9 0.9/2=2.43kN 考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.2NG+0.85 1MNQ=23.15kN 久荷载一般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况进行计算脚手架的可构杆系自重标准值名称立杆横杆横杆钢管型号巾规格巾巾巾市场重量设计重量脚手架配

11、件重量标准值脚手板自重标准值统一按取值脚手架上满挂密目安全网自重标准值按取值施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取受力分析架体可以看出结构杆件中立杆底段是受力最大因此在计算过程中主要计主杆底段和地基在脚手架的搭设计算中主要的是通过荷载的分布情况及大小验算立杆的刚度和稳定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Mw f 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式 久荷载一般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况进行计算脚手架的可构杆系自重标准值名称立杆

12、横杆横杆钢管型号巾规格巾巾巾市场重量设计重量脚手架配件重量标准值脚手板自重标准值统一按取值脚手架上满挂密目安全网自重标准值按取值施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取受力分析架体可以看出结构杆件中立杆底段是受力最大因此在计算过程中主要计主杆底段和地基在脚手架的搭设计算中主要的是通过荷载的分布情况及大小验算立杆的刚度和稳定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w _ (T 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i的结果查表得到 0.391;i-计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm;lo-计算长度（m）,由公式lo=kuh确定，lo=2.O8m;k 计算长度附加系数，取1.

13、155；u-计算长度系数，由脚手架的高度确定；u二1.5 A-立杆净截面面积，A=4.89cm2;W 立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.145kN.m;钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）;经计算得到c=149.3 f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2;考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 c f满足要求！六、最大搭设高度的计算 组合风荷载时，脚手架搭设高度按照下式计算：.1.2NG2k 0.85*1.4叫 A*Mwk/W）Hs 1.2gk NG2k:构配件自重标准值产生的轴向力（KN），取0.5 NQk:活荷载标准值（KN

14、），取2.43 Mwk:计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩（KN m）,取0.104 gk:每米立杆承受的结构自重标准值（KN/m），取0.265 经计算得到，按照稳定性计算的搭设高度 Hs=64米。久荷载一般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况进行计算脚手架的可构杆系自重标准值名称立杆横杆横杆钢管型号巾规格巾巾巾市场重量设计重量脚手架配件重量标准值脚手板自重标准值统一按取值脚手架上满挂密目安全网自重标准值按取值施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取受力分析

15、架体可以看出结构杆件中立杆底段是受力最大因此在计算过程中主要计主杆底段和地基在脚手架的搭设计算中主要的是通过荷载的分布情况及大小验算立杆的刚度和稳定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搭设高度26.4m,小于稳定性计算搭设高度。久荷载一般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况进行计算脚手架的可构杆系自重标准值名称立杆横杆横杆钢管型号巾规格巾巾巾市场重量设计重量脚手架配件重量标准值脚手板自重标准值统一按取值脚手架上满挂密目安全网自重标准值按

16、取值施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取受力分析架体可以看出结构杆件中立杆底段是受力最大因此在计算过程中主要计主杆底段和地基在脚手架的搭设计算中主要的是通过荷载的分布情况及大小验算立杆的刚度和稳定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七、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 p fg 其中 p-立杆基础底面的平均压力（N/mm2），p=N/A；p=0.02 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 （kN）；N=5.09 A 基础底面面积（m2）；A=0.25 fg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计算 fg=k

17、c fgk 其中kc-脚手架地基承载力调整系数；kc=0.4 fgk 地基承载力标准值（N/mm 2）;基础夯实后承载力达200kPa 以上，fgk=0.2 经计算，地基承载力满足要求 久荷载一般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况进行计算脚手架的可构杆系自重标准值名称立杆横杆横杆钢管型号巾规格巾巾巾市场重量设计重量脚手架配件重量标准值脚手板自重标准值统一按取值脚手架上满挂密目安全网自重标准值按取值施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取受力分析架体可以看出结构杆件中立杆底段是受力最大因此在计算过程中主要计主杆底段和地基在脚手架的搭设计算中主要的是通过荷载的分布情况及大小验算立杆的刚度和稳定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