搭设限高m全封闭双排脚手架计算书范文.docx

搭设限高30m全封闭双排脚手架计算书一、 工程概况：某工程为框架结构，采用密目式安全立双排脚手架进行结构施工，施工作业层为2层，脚手架采用中48X3.5钢管搭设，满铺竹芭片脚手板（16步），满设扶手及挡脚杆，连墙件采用同类钢管作钢性连结，按2步3跨布置。脚手架主要尺寸:立杆纵距L=I5m,立杆横距Ib=L2m,步距h=1.8m。地基土分层夯实后，上浇ClO混凝土厚100mm,地基土承载力特征值fgk=80KPao施工区域为大城市市区，地面粗糙度类别为C类，基本风压Wl0.60KNi112.二、 计算依据（主要）：1 .建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJI30-2001（2002年版）2.建筑结构荷载规范3 .冷弯薄壁型钢结构技术规范4 .建筑结构静力计算手册5 .建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算刘群主编（参考）三、计算数据：48X3.5钢管：自重q=38.4NM,直角扣件q=13.2N/个，对接扣件q2=18.4N/个，旋转扣件q3=14.6N/个。截面积A=4.892,惯性矩I=%.19cm4,截面模量W=5.08cm3,回转半径i=l.58cmo围参数：采用2300目/100cm2,自重0.005KNm2,每目孔隙面积A0=LBmnL钢管强度设计值：f=205N/mm2,弹性模量；E=2.06×IO5N/mm20竹笆片自重Q0.lKNm2施工荷载：3KNm2o四、各项指标验算：1 .纵向水平杆抗弯强度及变形计算（按三跨连续梁计算）：设4根纵向水平杆,间距1200/3=400mm（钢管自重忽略不计）。1）抗弯强度验算：竹芭片自重标准值：qlk=0.l×0.4=0.04KNm竹芭片自重设计值:q1=1.2×qlk=1.2×0.04=0.048KN/m施工荷载标准值：q2k=3×0.4=1.2KN/m施工荷载设计值：q2=1.4×q2k=1.4×l.20=1.68KN/mMnIaX=O.IqiL10.117口2。（按最不利组合考虑）=0.1×0.048X1.52+0.117X1.68X1.52=0.453KN.m=MmaxW=（0.453×IO6）/（5.08×103）=89N/mm2<205N/mm2=f满足要求。2）挠度验算：V=IaVlOOEIX(0.677qlk+0.99q2k)=15007(100×2.06×IO5×12.19×10,)×(O.677×O.04+0.99×1.20)=2.45mm<10mm=la150及lOmm满足要求。2 .横向水平杆抗弯强度及变形计算(钢管自重忽略不计)：计算简图如右，其中：Ib=L20m,s=0.4m,a.i=0.3m.由纵向水平杆传给横向水平杆集中力标准值：FK=LlqIkIa+l.2q2kla=1.l×0.04X1.5+1.2X1.20X1.5=0.066+2.16=2.226KN由纵向水平杆传给横向水平杆集中力设计值：F=LlqL+1.2q2la=1.1X0.048×l.5+1.2×1.68X1.5=0.0792+3.024=3.103KN1)抗弯强度验算：考虑最不利组合，求MmaX时不计悬挑荷载，有：MmaX=Flb/3=3.103XL20/3=1.241KN.m=MmaxW=(1.241×IO6)/(5.08×IO3)=244N/mm2>205N/mm2=f超差(244-205)/205=0.19=19%不能满足要求考虑本工程搭设尺寸符合宁波地区施工惯例，经多次反复实践证明，本例搭设条件可以满足使用要求。2)挠度验算：同样考虑最不利组合，求VnIaX不计悬挑荷载，有：查建筑结构静力计算手册(146页)Vmax=(5n-4n2-l)384n3EI×Fl?(n=3)=0.03549/ElXFKXlb,=0.3549/(2.06×10×12.19×10,)×2.226XlO3X1202*=5.44mm<8mm=lb150及10mm。满足要求。3 .扣件抗滑承载力计算：B支座反力RB=RBI+Rb2+Rb3外伸端集中力设计值F'：F,=LIqJla+l.2q2,Ia=1.1×1.2×0.1X0.15X1.5+1.2×1.4×3×0.15X1.5=1.164KNRbi=F=3.103KNR=F=3.103KNRBa=F,(l+a1lb)=1.164×(1+0.3/1.2)=1.455KNR=3.103+3.103+1.455=7.661KNR=7.661KN<8KN=Rc单扣件抗滑可以满足要求。注：考虑到扣件质量可能存在局部缺陷，扣件抗滑承载力设计值乘以折算系数0.8后采用，贝必R=7.661KN）O.8Rc=0.8×8=6.4KN=Rc不能满足要求。现将4根纵向水平杆中的里、外边缘二根直接用扣件固定在立杆之上，则RBl显然为0,从而：R=RBI+Rk+Rb3=0+3.103+1.455=4.558KNR=4.558KN<6.4KN=Rc采用单扣件仍满足要求。4.立杆的稳定性计算（采用单立杆）：1）验算长细比：=Khi（MZK=I）,按Ib=L30m查规范,=1.55=l×l.55×180l.58=177<210=满足要求。2）求稳定折减系数6：此时应取K=L155A=KIIhi=L155X1.55X180/1.58=204查规范,=0.1743）计算风荷载设计值对底部立杆段产生的弯矩Mw：作用于立杆底部风荷载标准值：w=0.7zsW0大城市市区，地面粗糙度为C类，查建筑结构荷载规范，Uz=0.74查建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算刘群主编，得密目式安全立挡风系数=0.8410查规范，得敞开式脚手架挡风系数l0.089从而密目式安全立全封闭挡风系数6：=,+2-12l.2=0.841+0.089-0.841X0.089/1.2=0.868按全封闭脚手架、背靠建筑物状况为框架，有：风荷载体型系s=1.3=L3×0.868=1.128w=0.7zsW0=0.7×0.74×1.128×0.6=0.351KNm2风荷载设计值对立杆段产生的弯矩M：M=O.85×1.4×wLh210=0.85×1.4×0.351×1.5×1.8710=0.203KN.m4）计算组合风荷载时立杆段的轴向力设计值N：计算高度Hs=H/（l-0.001H）=30/（1-0.001X30）=30.93m脚手架自重标准产生的轴向力Ngik=Hsg=30.93X0.1248=3.860KN（查规范g=0.1248KNm）构配件自重标准值产生的轴向力满铺脚手板（n=16步）Na=0.5×（lb+a1）laQpn（竹笆片自重Q0.lKN/nf）=0.5×（1.2+0.3）×1.5×0.1×16=1.8KN栏杆及挡脚杆（每步48X3.5钢管2根+扣件）Nb=38.4X103×21a×n+2ql+21an6.5×q2=38.4X103X2×1.5X16+2×13.2×10-3+2×1.5×16/6.5×18.4×IO3=2.005KN(钢管自重38.4X1OTKNm,5直角扣件重,q?对接扣件重)安全Nc=O.005×laH=0.005×l.5X30=0.225KN(安全自重0.005KNm2)Ng2k=Na+Nb+Nc=1.8+2.005+0.225=4.030KN施工荷载标准值产生的轴向力总和(2层结构用作业层)Nqk=0.5×(lb+a,)laQ=0.5×(1.20÷0.3)XL5×(3X2)=6.75KN5)立杆段轴向力设计值N：组合风荷载时：N=1.2×(NGIK+Ng2k)÷O.85×1.4Nqk=1.2×(3.860+4.030)+0.85X1.4X6.75=17.501KN不组合风荷载时：N=l.2×(NGlK+Ng2k)+1.4ENQK=1.2×(3.860+4.030)+1.4X6.75=18.918KN6)稳定性验算：组合风荷载时：NA+MwW=17.501×107(0.174×489)+0.203×1065.08×IO3=246Nmm2>205Nmm2=f超差(246-205)/205=0.14=14%>5%不能满足要求不组合风荷载时：NA=18.918X107(0.174X489)=222Nmm2>205Nmm2=f超差(222-205)/205=0.08=8%>5%不能满足要求结论：采用单立杆时，组合风荷载或不组合风荷载脚手架稳定性均不能满足使用要求。对策：将下面8步(0.2+1.8X8=14.6!范围内)立杆采用双立杆重新验算。5.立杆的稳定性计算(立杆底部在14.6m范围内采用双立杆)：在副立杆高度(14.6m)范围内，因双立杆步数已达8步，主、付立杆内力可以平均分配，主、付立杆各自承担该范围内脚手架自重和构配件自重的一半即50%oD双立杆范围内脚手架每米自重标准值qJ：A)由副立杆引起的每米自重标准值qm副立杆每步与纵向水平杆采用直角扣件扣牢，每6.5m用对接扣件连接,副立杆每米自重标准qld,则：qk=(q+hq+h6.5×q2)/h=(13.2+1.8X38.4+1.8/6.5×18.4)/1.8=48.56N/mB)在双立杆范围内纵向剪力撑宜采用双杆，增加自重标准值为qk2,贝hqk2=(4×(6.5q+q2)+2×13cosla×q3)/(13COSQ×13sin)×Ia=(4×(6.5X38.4+18.4)+2×13cos50.19o/1.5X14.6)/(13cos50.19o×13sin50.19o)×1.5=22.27N/m上式中为剪力撑与地面的夹角，tg=hla=l.8/1.5=1.2,从而Q=50.19°.C)双立杆范围内脚手架每米自重标准值为qj，贝hQk,=Qk+Qkl+QkZ=0.1248+48.56×103+22.27XlO3=O.1956KN/m2)脚手架自重标准值产生的主立杆轴向力：Pgik=(Hs-14.6)Xqk+14.6HqJXO.5=(30.93-14.6)XO.1248+14.6X0.1956X0.5=3.47KN3)构配件自重标准产生的主立杆轴向力：此时同样应考虑在脚手架计算高度范围内(30.93m)主、副立杆的内力分配，不能简单地采用立杆时的Ng2KPg2k=(Na+Nb)×(30.93-14.6)/30.93+14.6/30.96X0.5+NcX(30-14.6)/30+14.6/30X0.5=(1.8+2.005)X(0.528+0.236)+0.225X(0.513+0.243)=3.077KN4)施工荷载(2层结构用操作层)标准值产生的主立杆轴向力：由于2层施工作业层位置随施工过程不断变化，由施工荷载标准值引起的内力在主、副立杆中的分配系数难以正确选定，暂且按主、副立杆各自分配65%与35%计算之。Pgk=Ngk×0.65=6.75X0.65=4.388KN5)主立杆轴向力设计值：A)组合风荷载时：P=L2×(Pgik+Pg2k)+0.85×1.4Pgk=1.2×(3.47+