扣件式钢管(双管)脚手架设计计算书123

'扣件式钢管(双管)脚手架设计计算书工程名称：1编制单位：本计算书参考书籍：(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)(2002年版)(2)《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）；(3)《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；(4)《钢结构设计规范》（GB50017—2003）；(5)《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)(2006年版)；(6)《混凝土结构设计规范》(G1350010-2002)(7)施工图纸。1.计算参数设定(1)脚手架参数脚手架采用Φ48×3.5钢管,脚手架总高度45.00m,内立杆离墙0.20m；立杆步距h=2.00m,立杆纵距La=1.50m,立杆横距=0.80m；连墙件按2步3跨布置,横向杆上有2条纵向杆；双管高度20.00m,单管高度25.00m；冲压钢脚手板：双管铺2层,单管铺3层。(2)钢管截面特征壁厚t=3.5mm，截面积A=489mm2，惯性矩I=121900mm4；截面模量W=5080mm3，回转半径i=15.8mm，每米长质量0.0384kN/m；Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2，弹性模量E=206000N/mm2。(3)荷载标准值1)永久荷载标准值每米立杆承受的结构自重标准值0.1176kN/m；脚手板采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.300kN/m2；栏杆与挡板采用竹笆栏杆,自重标准值为0.0684kN/m；脚手架上吊挂的安全设施（安全网）自重标准值0.002kN/m2。2)施工均布活荷载标准值装修脚手架2.00kN/m2，结构脚手架3.00kN/m2。第7页，共7页 3)作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk脚手架搭设高度为45.00m地面粗糙度按B类；风压高度变化系数μz=1.00(标高+5m)；单双管交接处风荷载高度变化系数μz=1.25(+20m)挡风系数=0.800,背靠建筑物按敞开，框架和开洞墙计算，则脚手架风荷载体型系数μs=1.3=1.3×0.800=1.040，工程位于广东广州市，基本风压ω0=0.44kN/m2，双管立杆水平风荷载标准值ωk=0.7μzμsω0=0.7×1.00×1.040×0.44=0.32kN/m2单双管交接处风荷载标准值ωk=0.7μzμsω0=0.7×1.25×1.040×0.44=0.40kN/m22.纵向水平杆验算(1)荷载计算钢管自重GK1=0.0376kN/m;脚手板自重GK2=0.30×0.27=0.0810kN/m施工活荷QK=3.00×0.27=0.81kN/m作用于纵向水平杆线荷载标准值永久荷载q1=1.2GK=1.2×(0.0376+0.08)=0.14kN/m施工活荷载q2=1.4QK=1.4×0.81=1.13kN/m(2)纵向水平杆受力计算每根钢管长约6.00m，按四跨连续梁计算，L=1.50m。1)抗弯强度验算弯矩系数KM1=-0.107M1=KM1q1L2=-0.107×0.14×1.502=-0.03kN.m弯矩系数KM2=-0.121M2=KM2q2L2=-0.121×1.13×1.502=-0.31kN.mMmax=M1+M2=0.03+0.31=0.34kN.m=340000N.mm纵向水平杆抗弯强度σ=Mmax/W=0.34×106/5080=66.93N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。2)挠度验算挠度系数Kυ1=0.632υ1=Kυ1q1L4/(100EI)=0.632×0.14/1.2×(1.50×1000)4/(100EI)=0.15mm挠度系数Kυ2=0.967υ2=Kυ2q2L4/(100EI)=0.967×1.13/1.4×(1.50×1000)4/(100EI)=1.57mmυmax=υ1+υ2=0.15+1.57=1.72mm纵向水平杆挠度υmax=1.72mm＜[υ]=L/150=1500/150=10.00mm与10.00mm,满足要求。3）最大支座反力第7页，共7页 Rq1=1.143×0.14×1.50=0.24kNRq2=1.223×1.13×1.50=2.07kNRmax=Rq1+Rq2=0.24+2.07=2.31kN3.横向水平杆验算(1)荷载计算钢管自重gk1=0.0376kN/m中间纵向水平杆传递支座反力:R中=Rmax=2.31kN旁边纵向水平杆传递支座反力:R边=Rmax/2=1.16kN。(2)横向水平杆受力计算按单跨简支梁计算，跨度为：L=0.80m1)抗弯强度验算Mmax=q12/8＋R中L/3=0.0376×0.80×0.80/8+2.31×0.27=0.63kN.m=630000N.mm横向水平杆抗弯强度σ=Mmax/W=630000/5080=124.02N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。2)挠度验算集中荷载产生的挠度为υ1=R中a(3l2-4a2)/(24EI)=2000×267×(38002-4×2672)/24EI=1.67mm均布荷载产生的挠度为：υ2=5qL4/384EI=5×0.0376×8004/(384EI)=0.01mm横向水平杆挠度υmax=υ1+υ2=1.67+0.01=1.68mm＜L/150=800/150=5.3mm与10mm,满足要求。3)横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑移验算R=R中+R边+Gk1×l/2第7页，共7页 =2.31+1.16+0.0376×0.80/2=3.49kN横向水平杆与立杆连接扣件R=3.49kN＜Rc=8.00kN(Rc为扣件抗滑承载力设计值),满足要求。4.立杆计算(1)立杆容许长细比验算计算长度附加系数k=1.0，立杆步距h=2.00m考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.50立杆计算长度Lo=kμh=1.00×1.50×2.00=3.00m=3000mm立杆长细比λ=Lo/i=3000/15.80=189.87立杆长细比λ=189.87＜[210],满足要求。(2)双管立杆稳定性验算1)荷载计算立杆所受荷载包括：脚手架结构自重、构配件自重及活荷。其中：a.脚手架结构自重包括：立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重：gk=0.1176kN/m,脚手架结构自重：NGlk=gkH=0.1176×(25.00+20.00/2)=4.12kNb.构配件自重包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重脚手板重量：2×0.75×0.40×0.30=0.18kN3×1.50×0.40×0.30=0.54kN栏杆、挡脚板重量：2×0.75×0.0684=0.10kN3×1.50×0.0684=0.31kN安全网重量：20.00×0.75×0.002=0.03kN25.00×1.50×0.002=0.08kN构配件自重NG2k=0.72+0.41+0.11=1.24kNc.活荷载包括：①施工荷载按2层作业计算（其中1层为结构施工，1层装修施工）得：NGk=1.50×0.80/2×(3.00+2.00)=3.00kN②风荷载标准值计算双管立杆水平风荷载标准值ωk=0.32kN/m2由风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW=0.85×1.4Mωk=0.85×1.4ωkLah2/10=0.85×1.4×0.32×1.50×2.002/10×106=228480N.mm2)轴心受压稳定性系数Lo=kμh=1.155×1.5×2.00=3.47m=3470mmλ=Lo/i=3465/15.8=219.30=0.1523)立杆稳定性验算a.不组合风荷载时N=1.2(NGlk+NG2k）＋1.4ΣNQk=1.2×(4.12+1.24)+1.4×3.00=10.63kN=10630NN/（A）=10630/(0.152×489)=143.01N/mm2b.组合风荷载时N=1.2（NGlk+NG2k）＋0.85×1.4ΣNQk=1.2×(4.12+1.24)+0.85×1.4×3.00=10.00kN=10000N第7页，共7页 N/（A）＋MW/W=10630/(0.152×489)+228480/5080=187.99N/mm2双管立杆稳定性=187.99N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。(3)单管立杆稳定性验算1)荷载计算立杆所受荷载包括：脚手架结构自重、构配件自重及活荷。其中：a.脚手架结构自重包括：立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重gk=0.1176kN/m,脚手架结构自重：NGlk=gkH=0.1176×25.00=2.94kNb.构配件自重包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重脚手板重量：3×1.50×0.40×0.30=0.54kN栏杆、挡脚板重量：3×1.50×0.068=0.31kN安全网重量：25.00×1.50×0.002=0.08kN构配件自重NG2k=0.54+0.31+0.08=0.93kNc.活荷载包括：①施工荷载按2层作业计算（其中一层为结构施工，一层装修施工）得NGk=1.50×0.40×(2.00+3.00)=3.00kN②风荷载标准值计算单双管交接处风荷载标准值ωk=0.40kN/m2由风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW=0.85×1.4Mωk=0.85×1.4ωkLah2/10=0.85×1.4×0.40×1.50×2.002/10×106=0.29kN.m=285600N.mm2)轴心受压稳定性系数Lo=kμh=1.155×1.5×2.00=3.47m=3470mmλ=Lo/i=3470/15.8=219.62=0.1503)立杆稳定性验算a.不组合风荷载时N=1.2(NGlk+NG2k）＋1.4ΣNQk=1.2×(2.94+0.93)+1.4×3.00=8.84kN=8844NN/（A）=8844/(0.150×489)=120.57N/mm2