扣件式脚手架计算书 计算依据:
1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20162、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计标准》GB50017-20175、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20116、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018
一、脚手架参数 卸荷设置 无
结构重要性系数γ0 可变荷载调整系数γL 0.9
脚手架安全等级 II级
脚手架搭设排数 双排脚手架 脚手架钢管类型 Φ48×2.5
脚手架架体高度H(m) 立杆步距h(m) 1.5
立杆纵距或跨距la(m) 1.8
立杆横距lb(m) 0.9
横向水平杆计算外伸长度a1(m) 0.15
内立杆离建筑物距离a(m) 0.2
双立杆计算方法 不设置双立杆 二、荷载设计 脚手架设计类型 装修脚手架 脚手板类型 冲压钢脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2) 0.3
脚手板铺设方式 2步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2) 0.01 挡脚板类型 木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) 0.17
挡脚板铺设方式 2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.129
装修脚手架作业层数nzj
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2) 地区 浙江杭州市 安全网设置 全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
风荷载体型系数μs
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性) 0.81,0.81
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性) 0.243,0.243 计算简图: 立面图 侧面图
三、横向水平杆验算 纵、横向水平杆布置方式 横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n 0
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205
横杆截面惯性矩I(mm4) 92800
横杆弹性模量E(N/mm2) 206000
横杆截面抵抗矩W(mm3) 3860
纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态
q=1.3×(0.028+Gkjb×la/(n+1))+0.9×1.5×Gk×la/(n+1)=1.3×(0.028+0.3×1.8/(0+1))+0.9×1.5×2×1.8/(0+1)=5.598kN/m
正常使用极限状态 q
=(0.028+Gkjb×la/(n+1))=(0.028+0.3×1.8/(0+1))=0.568kN/m
计算简图如下:
'
1、抗弯验算 Mmax=max[qlb2/8
,
qa12/2]=max[5.598×0.92/8
,
5.598×0.152/2]=0.567kN·m
σ=γ0Mmax/W=1×0.567×106/3860=146.849N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求! 2、挠度验算 νmax=max[5q
'
lb4/(384EI)
,
q
',
a14/(8EI)]=max[5×0.568×9004/(384×206000×92800)0.568×1504/(8×206000×92800)]=0.254mm
νmax=0.254mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[900/150,10]=6mm
满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=5.598×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=3.429kN 正常使用极限状态 Rmax
四、纵向水平杆验算 承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=3.429kN q=1.3×0.028=0.036kN/m 正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.348kN q'=0.028kN/m1、抗弯验算 计算简图如下: 弯矩图(kN·m)
σ=γ0Mmax/W=1×0.012×106/3860=3.022N/mm2≤[f]=205N/mm2
'
=q
'
(lb+a1)2/(2lb)=0.568×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=0.348kN
满足要求! 2、挠度验算 计算简图如下: 变形图(mm)
νmax=0.106mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1800/150,10]=10mm
满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=0.071kN 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 0.85
扣件抗滑承载力验算:
横向水平杆:Rmax=1×3.429=3.429kN≤Rc=0.85×8=6.8kN 纵向水平杆:Rmax=1×0.071=0.071kN 满足要求! 六、荷载计算 脚手架架体高度H 脚手架钢管类型 Φ48×2.5
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.129
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k 单
外
立
杆
:
NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.028/h)×H=(0.129+(0.9+0.15)×0/2×0.028/1.5)×14=1.806kN
单内立杆:NG1k=1.806kN2、脚手板的自重标准值NG2k1 单
外
立
杆
:
NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/2/2=(14/1.5+1)×1.8×(0.9+0.15)×0.3×1/2/2=1.465kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆:NG2k1=1.465kN3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单1kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.8×14=0.252kN5、构配件自重标准值NG2k总计
单
外
立
杆
:
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.465+1.581+0.252=3.298kN
单内立杆:NG2k=NG2k1=1.465kN 立杆施工活荷载计算 外N
内立杆:NQ1k=3.78kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力: 单外立杆:N=1.3×(NG1k+
NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(1.806+3.298)+ 0.9×1.5×3.78=11.738kN 单内立杆:N=1.3×(NG1k+
NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(1.806+1.465)+ 0.9×1.5×3.78=9.355kN 七、立杆稳定性验算
立
杆
:
NQ1k=la×(lb+a1)×(nzj×Gkzj)/2=1.8×(0.9+0.15)×(2×2)/2=3.78k
外
立
杆
:
NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(14/1.5+1)×1.8×0.17×1/2=1.58
脚手架架体高度H 立杆计算长度系数μ 1.5
立杆截面抵抗矩W(mm3) 3860
立杆截面回转半径i(mm) 16.1
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2) 205
立杆截面面积A(mm2) 357
连墙件布置方式 两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.5=2.25m 长细比λ=l0/i=2.25×103/16.1=139.752≤210 满足要求!
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.5=2.599m 长细比λ=l0/i=2.599×103/16.1=161.413 查《规范》表A得,φ=0.2712、立杆稳定性验算 组合风荷载作用 单
立
杆
的
轴
心
压
力
设
计
值
N=1.3(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.806+3.298)+0.9×1.5×3.78=11.738kN
Mwd=γLφwγQMwk=γLφwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.9×0.6×1.5×(0.05×0.6×0.243×1.8×32)=0.096kN·m
σ=γ0[N/(φA)+
Mwd/W]=1×[11737.875/(0.271×357)+95659.38/3860]=146.108N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、连墙件承载力验算 连墙件布置方式 两步两跨 连墙件连接方式 扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN) 连墙件计算长度l0(mm) 600
连墙件截面类型 钢管 连墙件型号 Φ48.3×3.6
连墙件截面面积Ac(mm2) 506
连墙件截面回转半径i(mm) 15.9
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2) 205
连墙件与扣件连接方式 双扣件
扣件抗滑移折减系数 0.85
Nlw=1.5×ωk×2×h×2×la=1.5×0.243×2×1.5×2×1.8=3.937kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896
(Nlw+N0)/(φAc)=(3.937+3)×103/(0.896×506)=15.301N/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=3.937+3=6.937kN≤0.85×12=10.2kN 满足要求!
九、立杆地基承载力验算 地基土类型 粘性土
地基承载力特征值fg(kPa) 140
地基承载力调整系数mf 0.4
垫板底面积A(m2) 0.25
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=11.738/(0.4×0.25)=117.379kPa≤γufg=1.254×140
=175.56kPa 满足要求!
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