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1、鋼管落地腳手架計(jì)算書 xx二期工程1-17#19.20.35-39#41-44#.7-9#.13-15#.35#43#；，屬于框架結(jié)構(gòu)；30818平方米；總工期：276天；施工單位：建筑工程有限公司。 本工程由：朝陽(yáng)市雙塔區(qū)中山城中村改造開發(fā)有限公司；建筑工程有限公司組織施工； 扣件式鋼管落地腳手架的計(jì)算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-XX)、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007-XX)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-XX)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-XX)等編制。 一、參數(shù)信息：1.腳手架參數(shù) 雙排腳手架搭設(shè)高度為24.0米,立桿采用單立管； 搭設(shè)尺寸2、為：立桿的縱距為1.50米，立桿的橫距為1.05米，大小橫桿的步距為1.80米； 內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.30米； 小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為2根； 采用的鋼管類型為483.50； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù)為 0.80； 2.活荷載參數(shù) 施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:3.000kN/m2； 腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架； 同時(shí)施工層數(shù):1 層； 3.風(fēng)荷載參數(shù) 本工程地處遼寧省朝陽(yáng)市，基本風(fēng)壓為0.55 kN/m2； 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z 為0.96； 風(fēng)荷載體型系數(shù)s 為 1.32； 4.靜荷載參數(shù) 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值:0.1248 kN/m2； 腳手板自重標(biāo)3、準(zhǔn)值:0.350 kN/m2； 欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值:0.140 kN/m2 安全設(shè)施與安全網(wǎng):0.005 kN/m2； 腳手板鋪設(shè)層數(shù):2 腳手板類別:木腳手板； 欄桿擋板類別:欄桿、木腳手板擋板； 5.地基參數(shù) 地基土類型:粉土 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值:160.000 kpa 立桿基礎(chǔ)底面面積:0.250 m2 地面廣截力調(diào)整系數(shù):1.00 二、小橫桿的計(jì)算: 小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。 按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。 1.均布荷載值計(jì)算 小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.038 kN/m； 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2 =4、 0.3501.500/3 = 0.175 kN/m； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q = 3.0001.500/3 = 1.500 kN/m；小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖 2.強(qiáng)度計(jì)算 最大彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩， 計(jì)算公式如下: 小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 = 64.004N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.0 N/mm2，滿足規(guī)定！ 3.撓度計(jì)算 最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度 荷載標(biāo)準(zhǔn)值q = 0.038+0.175+1.500 = 1.713 kN/m ； 小橫桿的最大撓度 1.080 mm 小于 小橫桿的最大允許撓度1050.0/150 = 7.000與10 mm，滿足5、規(guī)定！ 三、大橫桿的計(jì)算: 大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。 1.荷載值計(jì)算 小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.0381.050 = 0.040 kN； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 3.0001.0501.500/3 = 1.575 大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖 2.強(qiáng)度驗(yàn)算 最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分派的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計(jì)算:Mmax = 0.08(0.0381.2)1.5002 = 0.008 kN.m； 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: 集中荷載最大彎矩計(jì)算:Mpmax = 0.2671.2371.500 = 0.495 kN.6、m； M = Mmax+Mpmax = 0.008+0.495 = 0.503 kN.m 最大應(yīng)力計(jì)算值 = 0.503106/5077.8 = 99.059 N/mm2 ； 大橫桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 99.059N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.0 N/mm 2，滿足規(guī)定！ 3.撓度計(jì)算 最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分派的撓度和,單位:mm 均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度： Vmax = 0.6770.0381500.04/(1002.060105121867.0) = 0.052 mm； 集中荷載7、最大撓度計(jì)算公式如下: 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分派引起的最大撓度： 小橫桿傳遞荷載 P = (0.038+0.175+1.500)/2 = 0.857 kN 最大撓度和：V = Vmax+Vpmax = 0.052+2.168 = 2.220 mm； 大橫桿的最大撓度 2.220 mm 小于 大橫桿的最大允許撓度1500.0/150 = 10.000與10 mm，滿足規(guī)定！ 四、扣件抗滑力的計(jì)算: 按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40 kN。 縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式8、計(jì)算(規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc- 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取6.40 kN； R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值； 荷載的設(shè)計(jì)值: R = 1.2(0.057+0.020+0.276)+1.42.363 = 3.732kN； R 6.40 kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足規(guī)定! 五、腳手架立桿荷載計(jì)算: 作用于腳手架的荷載涉及靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值涉及以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN)，為0.1248 (2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);采用木腳手板,標(biāo)準(zhǔn)值為0.35 (3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；采用欄桿、9、木腳手板擋板標(biāo)準(zhǔn)值為0.140 (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，涉及安全網(wǎng)(kN/m2);0.005 經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.146 kN； 活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。 經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 3.0001.0501.5001/2 = 2.363 kN； 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算 其中 Wo - 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-XX)的規(guī)定采用： Wo = 0.550 kN/m2； Uz - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50010、09-XX)的規(guī)定采用： Uz = 0.960； Us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為1.320； 經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.70.5500.9601.320 = 0.488 kN/m2； 不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG+1.4NQ = 1.26.146+1.42.363 = 10.683 kN； 考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為 N = 1.2NG+0.851.4NQ = 1.26.146+0.851.42.363 = 10.187 kN； 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 Mw為 Mw = 0.851.4WkLah2/10 = 0.851.40.11、4881.5001.8002/10 = 0.282 kN.m； 六、鋼絲繩卸荷計(jì)算（因此內(nèi)容在規(guī)范以外，故僅供參考）: 卸荷吊點(diǎn)按照完全卸荷計(jì)算方法。 在腳手架全高范圍內(nèi)增長(zhǎng)1吊點(diǎn)；吊點(diǎn)選擇在立桿、小橫桿、大橫桿的交點(diǎn)位置；以吊點(diǎn)分段計(jì)算。 計(jì)算中腳手架的豎向荷載按照吊點(diǎn)數(shù)平均分派。 通過計(jì)算得到 吊點(diǎn)處立桿軸向力為： P1 = P2 = KxN/nd = 1.58.509/2 = 6.382kN； kx為不均勻系數(shù)，取1.5 各吊點(diǎn)位置處內(nèi)力計(jì)算為(kN)： T1 = P1/sina1 = 6.382/0.912 = 6.998 kN； G1 = P1/tana1 = 6.382/2.22212、 = 2.872 kN； 其中T鋼絲繩軸向拉力，G鋼絲繩水平分力。 卸荷鋼絲繩的最大軸向拉力為Fg = T1 = 6.998 kN。 鋼絲繩的允許拉力按照下式計(jì)算： 其中Fg- 鋼絲繩的允許拉力(kN)； Fg - 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)， 計(jì)算中可以近似計(jì)算Fg = 0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)； - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對(duì)619、637、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8； K - 鋼絲繩使用安全系數(shù)。 計(jì)算中Fg取6.998， = 0.820，K = 6.000，得到： 選擇卸荷鋼絲繩的最小直徑為：d = (26.9986.000/0.820)0.5 =13、 10.120 mm。 吊環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為： = N / A f 其中 f - 吊環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定f = 50 N/mm2； N - 吊環(huán)上承受的荷載等于Fg； A - 吊環(huán)截面積，每個(gè)吊環(huán)按照兩個(gè)截面計(jì)算,A = 0.5d2； 選擇吊環(huán)的最小直徑要為：d = (2Fg/f/)0.5 = (26.998103/50/3.142)0.5 = 9.442 mm。 鋼絲繩最小直徑為 10.120，必須拉緊至 6.998 kN，吊環(huán)直徑為 9.442 mm。 鋼絲繩作用在扣件上產(chǎn)生的分力G = 2.872kN小于扣件抗滑承載力12.800kN，符合規(guī)定。 腳手架豎向荷載P = 614、.382kN小于扣件抗滑承載力12.800kN，符合規(guī)定。 七、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 10.683/2.000 = 5.342 kN； 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm； 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ：k = 1.155 ； 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.500 ； 計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 lo = kh 擬定 ：lo = 3.119 長(zhǎng)細(xì)比 Lo/i = 198 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的計(jì)算結(jié)果查表得到 ： = 0.184； 立桿凈截面面積 ： 15、A = 4.89 cm2； 立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f = 205.000 N/mm2； 立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 59.335N/mm2小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.000 N/mm2，滿足規(guī)定！ 考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 10.187/2.000 = 5.094 kN； 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm； 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ：k = 1.155 ； 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.500 ； 計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 lo 16、= kh 擬定 ：lo = 3.119 長(zhǎng)細(xì)比 Lo/i = 198 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的計(jì)算結(jié)果查表得到 ： = 0.184； 立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2； 立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f = 205.000 N/mm2； = 5093.50/(0.184489.30)+282200/5077.793 = 126.461N/mm2； 立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 126.461N/mm2小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.000 N/mm2，滿足規(guī)定！ 八、最大搭設(shè)高度的計(jì)算: 按規(guī)范5.3.6條17、不考慮風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算： 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 NG2K(kN)計(jì)算公式為： 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：NQ = 2.363 kN； 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 ：Gk = 0.125 kN/m； Hs = 0.1844.89310-4205.000103 軟件沒有注冊(cè)，該部分不能正常顯示。請(qǐng)及時(shí)購(gòu)買我們的產(chǎn)品！ 按規(guī)范5.3.7條腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米： H = 92.346 /(1+0.00192.346) = 84.540 m； H = 84.540 和 50 比較取較小值。得到，腳手架搭18、設(shè)高度限值 H = 50 m，滿足規(guī)定！ 按規(guī)范5.3.6條考慮風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算： 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 NG2K(kN)計(jì)算公式為： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.099； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：NQ = 2.363 kN； 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 ：Gk = 0.125 kN/m； 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩： Mwk = Mw/(1.40.85) = 0.282 /(1.4 0.85) = 0.237 kN.m； Hs = 0.1844.89310-4205.000103-(1.21.099+0.819、5*1.4(2.363+0.1844.8930.282/5.078)/(1.20.125) = 95.262 m； 按規(guī)范5.3.7條腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米： H = 95.262 /(1+0.00195.262) = 86.977 m； H = 86.977 和 50 比較取較小值。得到，腳手架搭設(shè)高度限值 H = 50 m，滿足規(guī)定！九、連墻件的計(jì)算: 連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)算： N2 = N1w+N0 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.488kN/m2； 每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw = 16.200m2； 按規(guī)范5.4.20、1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN), N0 = 5.000kN； 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，按照下式計(jì)算： N1w = 1.4WkAw = 11.068 kN； 連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： Nf = Af 其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)； 由長(zhǎng)細(xì)比 L/i = 300.000/15.782 的結(jié)果查表得到 = 0.949 ，L為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度； 又： A = 4.893 cm2；f = 205.00 N/mm2 N1 = 16.068 N f = 95.191,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足規(guī)定！ 連墻件采用普通螺栓連接，普通螺栓計(jì)算參見施工計(jì)算手冊(cè)鋼結(jié)構(gòu)部分。21、 連墻件普通螺栓連接示意圖 十、立桿的地基承載力計(jì)算: 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的規(guī)定 p fg 地基承載力設(shè)計(jì)值: fg = fgkkc = 160.000 kpa； 其中，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：fgk = 160.000kpa； 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc = 1.000； 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力：p = N/A = 20.374 kpa ； 其中，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值 ：N = 10.187/2 = 5.094 kN； 基礎(chǔ)底面面積 ：A = 0.250 m2。 p = 20.374fg = 160.000kpa 。地基承載力滿足規(guī)定！ 十一、腳手架配件數(shù)量匡算: 22、扣件式鋼管腳手架的桿件配備數(shù)量需要一定的富余量，以適應(yīng)構(gòu)架時(shí)變化需要， 因此按匡算方式來計(jì)算；根據(jù)腳手架立桿數(shù)量按以下公式進(jìn)行計(jì)算： L - 長(zhǎng)桿總長(zhǎng)度(m)； N1 - 小橫桿數(shù)(根)； N2 - 直角扣件數(shù)(個(gè))； N3 - 對(duì)接扣件數(shù)(個(gè))； N4 - 旋轉(zhuǎn)扣件數(shù)(個(gè))； S - 腳手板面積(m2)； n - 立桿總數(shù)(根) n = 22； H - 搭設(shè)高度(m) H = 24； h - 步距(m) h = 1.800； la - 立桿縱距(m) la = 1.500； lb - 立桿橫距(m) lb = 1.050； 長(zhǎng)桿總長(zhǎng)度(m) L = 1.1 24.00 (22 + 1.50 22/1.80 - 2 1.50/1.80) = 1020.80； 小橫桿數(shù)(根) N1 = 1.1 (24.00 /1.80 1/2 + 1) 22 = 186； 直角扣件數(shù)(個(gè)) N2 = 2.2 (24.00 / 1.80 + 1) 22 = 694； 對(duì)接扣件數(shù)(個(gè)) N3 = 1020.80 / 10.00 = 102； 旋轉(zhuǎn)扣件數(shù)(個(gè)) N4 = 0.3 1020.80 / 10.00 = 31；