钢管落地脚手架计算书
一、脚手架参数
脚手架搭设方式 脚手架搭设高度H(m) 立杆步距h(m) 双排脚手架 34 1.8 脚手架钢管类型 脚手架沿纵向搭设长度L(m) Ф48×3 5 1.5 立杆纵距或跨距la(m) 内立杆离建筑物距离a(m) 立杆横距lb(m) 双立杆计算方法 1.05 0.5 按双立杆受力设计 双立杆计算高度H1(m) 34 双立杆受力不均匀系数KS 0.6 二、荷载设计
脚手板类型 木脚手板 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2) 密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2) 挡脚板类型 竹串片挡脚板 栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) 挡脚板铺设方式 4步1设 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 横向斜撑布置方式 3跨1设 2 0.121 0.17 0.35 脚手板铺设方式 4步1设 0.01 装修脚手架作业层数nzj 地区 装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2) 安全网设置 2 浙江杭州市 半封闭 基本风压ω0(kN/m2) 0.3 风荷载体型系数μs 0.87 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆、1.48,1.48,1 .
双立杆稳定性) 风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆、双立杆稳定性) 0.39,0.39,0.26 计算简图:
立面图
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侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式 横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2) 纵向水平杆在上 205 横向水平杆上纵向水平杆根数n 横杆截面惯性矩I(mm4) 2 107800 横杆弹性模量E(N/mm2) 206000 横杆截面抵抗矩W(mm3) 4490
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纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.033+0.35×1.05/(2+1))+1.4×2×1.05/(2+1)=1.17kN/m 正常使用极限状态
q'=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.033+0.35×1.05/(2+1))+2×1.05/(2+1)=0.86kN/m 计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.17×1.52=0.26kN·m
σ=Mmax/W=0.26×106/4490=58.48N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.86×15004/(100×206000×107800)=1.321mm
νmax=1.321mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm 满足要求!
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3、支座反力计算 承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.17×1.5=1.93kN 正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.86×1.5=1.41kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.93kN q=1.2×0.033=0.04kN/m 正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.41kN q'=0.033kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下:
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弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.67×106/4490=150.17N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算 计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=2.613mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[1050/150,10]=7mm
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满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.95kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式 单扣件 扣件抗滑移折减系数 0.8 扣件抗滑承载力验算:
纵向水平杆:Rmax=1.93/2=0.96kN≤Rc=0.8×8=6.4kN 横向水平杆:Rmax=1.95kN≤Rc=0.8×8=6.4kN 满足要求!
六、荷载计算
脚手架搭设高度H 34 双立杆计算高度H1 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 34 脚手架钢管类型 Ф48×3 0.121 立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
双外立杆:NG1k=(gk+0.033+la×n/2×0.033/h)×H1=(0.121+0.033+1.5×2/2×0.033/1.8)×34=6.19kN 双内立杆:NGS1k=6.19kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1
双外立杆:NGS2k1=H1/h×la×lb×Gkjb×1/4/2=34/1.8×1.5×1.05×0.35×1/4/2=1.3kN
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双内立杆:NGS2k1=1.3kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
双外立杆:NGS2k2=H1/h×la×Gkdb×1/4=34/1.8×1.5×0.17×1/4=1.2kN 4、围护材料的自重标准值NG2k3
双外立杆:NGS2k3=Gkmw×la×H1=0.01×1.5×34=0.51kN 构配件自重标准值NG2k总计
双外立杆:NGS2k=NGS2k1+NGS2k2+NGS2k3=1.3+1.2+0.51=3.02kN 双内立杆:NGS2k=NGS2k1=1.3kN 立杆施工活荷载计算
外立杆:NQ1k=la×lb×(nzj×Gkzj)/2=1.5×1.05×(2×2)/2=3.15kN 内立杆:NQ1k=3.15kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
双外立杆:Ns=1.2×(NGS1k+ NGS2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(6.19+3.02)+ 0.9×1.4×3.15=15.02kN
双内立杆:Ns=1.2×(NGS1k+ NGS2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(6.19+1.3)+ 0.9×1.4×3.15=12.96kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H 34 双立杆计算高度H1 立杆计算长度系数μ 34 双立杆受力不均匀系数KS 立杆截面抵抗矩W(mm3) 0.6 1.7 4490 立杆截面回转半径i(mm) 15.9 立杆抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 立杆截面面积A(mm2) 424 .
连墙件布置方式 两步三跨 1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.7×1.8=3.06m 长细比λ=l0/i=3.06×103/15.9=192.45≤210 轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.7×1.8=3.53m 长细比λ=l0/i=3.53×103/15.9=222.28 查《规范》表A得,φ=0.148 满足要求! 2、立杆稳定性验算 不组合风荷载作用
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+1.4×NQ1k=1.2×(6.19+3.02)+1.4×3.15=15.46kN
σ=KSNS/(φA)=0.6×15456.51/(0.148×424)=147.79N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 组合风荷载作用
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(6.19+3.02)+0.9×1.4×3.15=15.02kN
Mws=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.26×1.5×1.82/10=0.16kN·m
σ=KS(NS/(φA)+ Mw/W)=0.6×(15015.51/(0.148×424)+160009.67/4490)=164.95N/mm2≤[f]=205N/mm2
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满足要求!
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式 连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN) 连墙件截面面积Ac(mm2) 连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2) 扣件抗滑移折减系数 489 连墙件截面回转半径i(mm) 158 两步三跨 3 连墙件连接方式 扣件连接 600 连墙件计算长度l0(mm) 205 连墙件与扣件连接方式 双扣件 1 Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.39×2×1.8×3×1.5=8.75kN 长细比λ=l0/i=600/158=3.8,查《规范》表A.0.6得,φ=0.99
(Nlw+N0)/(φAc)=(8.75+3)×103/(0.99×489)=24.22N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2 满足要求!
扣件抗滑承载力验算:
Nlw+N0=8.75+3=11.75kN≤1×12=12kN 满足要求!
九、脚手架材料用量计算
脚手架杆部件名称 立杆 数量计算公式 用量(m) 备注 2(H+ H1)×(L/la+1) 544 防护栏杆+纵向水平杆 纵向水平杆 (2×(njj+nzj+nqj)+(2+n)×(H/h+1))×L 380 .
横向水平杆 (H/h+1)×(L/la+1)×lb (H/h+1)×(L/la+1)×1/3×(h2+lb2)0.5 79.8 横向斜撑 52.79 3跨1设 连墙件 安全网 脚手板 挡脚板 LH/(3la×2h) LH 10 170 24.94 23.75 2步3跨,单位(根) 单位(㎡) 4步1设,单位(㎡) 4步1设 (H/h+1)×1/4×L×lb (H/h+1)×1/4×L
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