商业技师学校宿舍楼外脚手架计算书范文.docx

宁波商业技师学校宿舍楼双排双立杆外脚手架计算书一、工程概况：本工程为9层宿舍楼，带1层架空层及1层地下室，建筑面积753h112,框架剪力墙结构。檐口标高大部份为42.IOm,在/®范围内其升高至44.IOmo室外地坪相对标高-0.12m,按最高檐口标高44.1Om计，外脚手架自室外地坪起其搭设高度应为0.12+44.10+1.0=45.22m,为节省工程临时设施造价,采用扣件式双排双立杆钢管外脚手架，内立杆与外墙面间距定为a1=0.30m。脚手架主要尺寸:立杆纵距L=L40m,立杆横距lb=l.20m,步距h=L80m,共25步，实际搭设高度H=45.20m（注：共25步,H=0.2+25×1.8=45.20m）,按以往计算经验，决定：脚手架底下10步采用双立杆，双立杆高度0.20+10XL80=20.0m,其余上部14步25.20m范围内仍采用单立杆，详见图一。地基土分层夯实后，上浇C15混凝土厚150mm。施工区域为大城市市区，地面粗糙度类别为D类，基本风压W0=0.30KNm2（宁波市10年一遇基本风压0.30KNm2,50年一遇基本风压0.50KNm2,考虑到脚手架的临时性，取基本风压为0.30KNm2）o外脚手架采用密目式安全立全封闭，进行结构阶段和装修阶段施工，施工作业层为1层，脚手架采用中48X3.2钢管搭设，满铺竹芭片脚手板，满设扶手及挡脚杆，连墙件采用同类钢管作钢性连结，按2图一步2跨布置（连墙件覆盖面积3.60X2.80=10.08m2）o施工作业层数为一层。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JGJ130-2001（2002年版）以下简称规范2. 钢结构设计规范GB50017-202*3. 建筑结构荷载规范4. 冷弯薄壁型钢结构技术规范5. 建筑结构静力计算手册6. 建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算刘群主编（参考）7. 建筑施工扣件式钢管模板支架技术规范DB33/1035-202*以下简称浙规范8. 本工程施工图三、计算数据：钢管（48×32）:截面抵抗矩W=4.732cm3,惯性矩I=lL36cm截面积:A=4.50cm2,弹性模量E=2.06X105Nmm2,自重35.5Nm（48X3.5,自重38.4Nm）,回转半径i=l.589cm,钢管强度设计值：fm=205Nmm2,fv=125Nmm2,弹性模量:E=2.06×10N/mm2o扣件自重：直角扣件13.2N/个,对接扣件18.4N/个,旋转扣件14.6N/个。围参数：采用2300目/100cmz,自重0.005KN/,每目孔隙面积A广1.3mm）竹笆片自重：Qp=O.075KNm2o施工荷载：2KN/tf（结构阶段），2KNm2（装修阶段）。四、45.20In双排双立杆脚手架各项指标验算：计算说明：1）、本计算书严格遵循国家规范与相关参考资料作较为全面计算，外脚手架按宁波市常规搭设方式，大横杆在小横杆上，（即南方做法），小横杆作为脚手架层面内主要承载力构件，在结构施工阶段，按规范施工荷载应取3KN112计算，但考虑到扣件存在局部质量缺陷以及在结构施工阶段对于框架结构实际施工荷载远小于装饰装修阶段施工荷载，因而以下对外脚手架各项验算过程中施工荷载，在结构施工阶段和装饰装修施工阶段均取2KN/W作为计算依据，因而本工程外脚手架在结构施工阶段主要用于围护及封闭，并严格控制施工荷载2KNm2,而在装饰装修阶段方可作为正式外脚手架进行各项施工操作。2）、针对目前承重支撑用钢管、扣件等普遍存在的质量问题，按本工程钢管、扣件测试结果实况，对钢管由以往计算时普遍采用的48X3.5改为采用48X3.2,同时扣件抗滑力，单扣件由8KN调整为6.4KN,双扣体由12KN调整为9.6KN（即乘以0.8折扣系数），经过对脚手架力学指标全面核算，核算结果符合规范各项要求，详见计算书各单项计算。1.纵向水平杆抗弯强度及变形计算（钢管自重忽略不计）：按三跨连续梁计算,计算简图见图二，设4根纵向水平杆，纵向水平杆间距：s-1200/3=400mm1）抗弯强度验算：竹芭片自重标准值:qlk=0.075X0.4=0.03KN/m竹芭片自重设计值：q1=1.2×qlk=1.2×0.03=0.036KN/m图二施工荷载标准值：q2k=2×0.4=0.8KN/m施工荷载设计值：q2=1.4×q2k=1.4×0.8=1.12KN/mMmax=0.100q1l>0.117q2la2(活载按最不利组合考虑)=0.100×0.036×l.42+0.117X1.12X1.42=0.264KN.m=MmaxW=(0.264×IO6)/(4.732×IO3)=55.8Nmm2<205Nmm2=f满足要求。2)挠度验算：V=la7100EI×(0.677qlk+0.99q2k)=14007(100X2.06×IO5X11.36×10,)×(0.677×0.03+0.99X0.8)=1.33mm<9.33mm=1400/150=la150及IOmm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)：计算简图见图三，为单侧带悬臂的简支梁，其中：Ib=L20m,s=0.4m,a)=0.3m由纵向水平杆传给横向水平杆集中力标准值：Fk=1.lqkla+l.2q2kla=1.l×0.03X1.4+1.2×0.8×l.4=0.046+1.34=1.39KN由纵向水平杆传给横向水平杆集中力设计值：图三F=1.lqla+l.2q2la=1.l×0.036×l.4÷1.2×1.12×1.4=0.055+1.882=1.94KN1)抗弯强度验算：考虑最不利组合，求MmaX时不计悬挑荷载，有：Mmax=Flb3=1.94X1.20/3=0.776KN.mMmaxW=(0.776×106)/(4.732XlO3)=164N/mm2<205N/mm2=f满足要求。2)挠度验算：同样考虑最不利组合，求VmaX时不计悬挑荷载，有：查建筑结构静力计算手册(146页)Vmax=(5n-4n2-l)384n3EI×Flb3(n=3)=0.03549/ElXFKIb3=0.03549/(2.06×105×ll.36×10,)×1.39×103×1202*=3.64mm<8mm=1200/150=h/150及10mm满足要求。3 .扣件抗滑承载力计算:图四中B支座反力RB即为主扣件受力值：B支座反力Rb=Rbi+Rk+Rb3外伸端集中力设计值F'：F'=LlqJla+L2qIa=1.1×1.2×0.075X0.15X1.4+1.2×1.4X2X0.15X1.4=0.73KNR81=F=1.94KNRkj=F=1.94KNRR=Fz(l+a1lb)=0.73X(1+0.3/1.2)=0.91KNRb=RBl+Rb2+RJ3=1.94+1.94+0.73=4.61KNRb=4.61KN<8KN=Rc单扣件抗滑可以满足要求。图四注：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J:Rb=4.61KN<6.4KN=0.8×8=0.8Rc=Rc单扣件抗滑仍能满足要求。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：Rb-RJ1÷R)9÷RJ3=0+1.94+0.73=2.67KNRb=2.67KN<6.4KN=Rc采用单扣件抗滑满足要求，且有很大富余，更为安全，本工程外脚手架搭设即采用此种方法。4 .底步主立杆的稳定性计算(立杆底部20m范围内采用双立杆)：验算长细比：=Khi(MZK=I),按Ib=L30m查规范，=1.55=IX1.55X180/1.589=176<210=满足要求。求稳定折减系数:此时应取K=I.155=Kuhi=1.155X1.55X180/1.589=203查规范,=0.175在双立杆高度(1.8×10+0.2=20m)范围内，因双立杆步数已达10步，主、付立杆内力可以平均分配(当双立杆步数28步时，主、付立杆内力已经可以平均分配)，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%。1)双立杆范围内脚手架主、副立杆合计每米自重标准值qj：A)仅由副立杆引起的每米自重标准值qld: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为q-,贝Ihqk=(q+hq+h6.5×q2)/h=(13.2+1.8×35.5+1.8/6.5×18.4)/1.8=45.66N/mB)在双立杆范围内纵向剪力撑宜采用双杆，由此增加自重标准值为qk2：查计算依据6,剪刀撑单位面积自重：GJ=6.3432/(cosXSinQ)+2.2462/(LaXSinQ)×103KNm2上式中a为剪力撑与地面的夹角：tga=hla=1.80/1.40=1.286,a=52.13°以Q=52.13o,U=1.40m代入，GJ=15.12×103KNm2Gj'=GJX(35.5/38.4)=15.12×103×(35.5/38.4)=13.98×103KNm2从而立杆受剪刀撑自重引起的qk2为：qk2=Gj'×La×l=13.98×103×1.40×1=19.57X103KN/mC)双立杆范围内脚手架主、副立杆合计每米自重标准值为，贝J:Qk,=Qk+Qkl+Qk2=0.1248(35.5/38.4)+45.66×103+19.57×IO3=0.1806KN/m注：偏于安全qk仍取自立杆纵距L=1.50m时之值。2)脚手架自重标准值产生的底步主立杆轴向力：Pgik=(Hs-20.00)×qk+20.00×qkzX0.5=(47.34-20.00)×0.1248X(35.5/38.4)+20.00×0.1806X0.5=4.960KN(注：架高调正后HS=（三）/(1-0.001×（三）)=45.20/(1-0.001X45.20)=47.34m)3)构配件自重标准值产生的底步主立杆轴向力：此时同样应考虑在脚手架计算高度范围内(47.34m)主、副立杆的内力分配，与采用单立杆时不同。满铺脚手板：作用于主、副外立杆，n=25步Na=0.5×(lb+al)×la×Qp×n(竹笆片自重QP=0.075KN/m2)=0.5×(1.2+0.3)×1.4×0.075×25=1.969KN栏杆及挡脚杆(每步48X3.5钢管2根+扣件)：作用于主、副外立杆，n=25步Nb=35.5×103×21a×n+2ql×25÷21a×n6.5×q2=35.5×103×2×1.4×25+2×13.2×103×25+2×1.4×256.5×18.4XlO3=3.343KN(钢管自重35.5Xl(TKN/m,q直角扣件重，q2对接扣件重)安全：作用于主、副外立杆，高度45.2mNc=0.005×la×H=0.005×l.4×45.2=0.316KN(安全自重0.005KN/m2)PG2=(Na+Nb)×(25-10)/25+10/25×0.5+Nc×(45.2-20)/45.2+20/45.2×0.5=(1.969+3.343)×(O.60+0.20)+0.316×(