脚手架计算书(步距1.8)

'解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书本工程首层～设备层双排脚手架采用Φ48×3.5钢管单立杆，最大搭设高度50m以下（为20.2m），搭设按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）的设计尺寸及构造要求搭设，故对其相应杆件不再进行设计计算。本工程五～十九层外双排脚手架采用Φ48×3.5钢管单立杆脚手架，脚手架搭设高H=57.6m。双排脚手架用于结构施工和装修施工。需对此脚手架进行验算。计算参数如下：序号参数名称及符号参量序号参数名称及符号参量1搭设高度H57.6m8立杆截面积A489mm22步距h1.8m9钢材抗压强度设计值fc205N/mm23立杆纵距la1.5m10立杆截面抵抗距W5080mm34立杆横距lb1.2m11立杆回转半径i15.8mm5作业层数n1212基本风压W00.35KN/m26连墙杆竖距hw3.6m13脚手架与建筑物间距0.30m7连墙杆横距ln3.0m14小横杆挑出b100㎜1、荷载计算（此脚手架计算查表所得值通过《建筑施工手册（第四版）1》查得）①恒载的标准值Gk：Gk=Hi（gk1+gk3）+n1lagk2由表5—7查得gk1＝0.1089KN/m；gk2＝0.2356KN/m；gk3第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书＝0.1113KN/m。a.当取Hi＝56.7m用于结构作业时，Gk=Hi（gk1+gk3）+n1lagk2＝56.7×（0.1089＋0.1113）＋1.5×0.2356＝12.84KN用于装修作业时，Gk=Hi（gk1+gk3）+n1lagk2＝56.7×（0.1089＋0.1113）＋2×1.5×0.2356＝13.19KNb.当取Hi＝28.4m用于结构作业时，Gk=Hi（gk1+gk3）+n1lagk2＝28.4×（0.1089＋0.1113）＋1.5×0.2356＝6.61KN用于装修作业时，Gk=Hi（gk1+gk3）+n1lagk2＝28.4×（0.1089＋0.1113）＋2×1.5×0.2356＝6.96KN②活载（作业层施工荷载）的标准值Qk：Qk=n1×la×qk由表5—12查得qk＝1.8KN/m（结构作业时）和qk＝1.2KN/m（装修作业时）则有：用于结构作业时，Qk=1.5×1.8＝2.7KN用于装修作业时，Qk=2×1.5×1.2＝3.6KN第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书③风荷载验算qWK=ωk·Laωk=0.7μzμsω0μs=1.2ξ(1+η)（敞开式双排脚手架查《建筑施工脚手架实用手册》表4—21和表4—22得ξ＝0.089；η＝1.00）μs=1.2ξ(1+η)＝1.2×0.089×（1＋1）＝0.21KN/m2查全国基本风压分布图得北京地区的基本风压为ω0=0.35KN/m2。当H=24m，风压高度变化系数μZ=1.01；H=47.4m，风压高度变化系数μZ=1.32；则风荷载：ωk=0.7μzμsω0=0.7×1.01×0.21×0.35=0.052KN/m2（离地24m）ωk=0.7μzμsω0=0.7×1.32×0.21×0.35=0.07KN/m2（离地47.4m）作用与立柱的风线荷载标准值,柱距L=1.5mqWK=ωk·La=0.052×1.5=0.078KN/m（离地24m）qWK=ωk·La=0.07×1.5=0.105KN/m（离地50.5m）风荷载产生的弯距，h=1.8m步距MWK=0.12qWKh2=0.12×0.078×1.82=30.33KN㎜（离地24m）MWK=0.12qWKh2=0.12×0.105×1.82=40.82KN㎜（离地50.5m）2、脚手架整体稳定验算①确定材料强度附加分项系数rm’第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书因组合风荷载，查表5—5，得rm’＝1.59×1+0.9（η+λ）1+η+λrm’的计算结果列入下表，其中Nwk=MwkA/W=489Mwk/5080=0.09626×30.33（40.82）＝2.92（3.93）KNrm’计算表验算截面使用类别NGk(KN)NQk(KN)NWk(KN)ηλrm’rR’=0.9rm’24m结构12.842.72.920.1900.2051.5451.390装修13.193.60.2470.2001.5411.38747.4m结构6.612.73.930.3700.5391.5141.363装修6.963.60.4710.5141.4721.325②计算轴心力设计值N’N’=1.2（NGK+NQK）式中NGK即GK，NQK即QK的数值代入得到：a.验算24m截面用于结构作业时，N’=1.2（12.84＋2.7）＝18.65KN用于装修作业时，N’=1.2（13.19＋3.6）＝20.15KNb.验算47.4m截面用于结构作业时，N’=1.2（6.61＋2.7）＝11.17KN用于装修作业时，N’=1.2（6.96＋3.6）＝12.67KN第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书③计算风荷载弯距MWMW＝1.2MWKa.验算24m截面MW＝1.2MWK=1.2×30.33=36.40KNmmb.验算47.4m截面MW＝1.2MWK=1.2×40.82=48.98KNmm④确定稳定系数φ查表5—16得μ＝1.53，λ＝μh/i=1.53×1.8/0.0158=174,由表5—18查得φ＝0.235⑤验算稳定N’Mw──＋───≤fc/0.9rm’·AW得到验算结果，列入下表验算截面使用类别fc/0.9rm’φ，A，WN’(KN)Mw(KN.mm)N’Mw──＋──·AW验算结果24m结构0.147φ＝0.235A＝489mm2W=5.08×103mm318.6536.400.172不合格装修0.14820.150.18247.4m结构0.12611.1748.980.107合格装修0.15512.670.120通过计算可得五～十九层的外脚手架底面截面验算不合格，对此架进行卸荷处理，五～十九层脚手架搭设高度在18m（在十层第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书相对高度37m）和36m（在十五层相对高度55m）处卸荷。3、脚手架卸荷计算五～十九层脚手架搭设高度在十层18m（相对高度37m）和在十五层36m（相对高度55m）处卸荷。脚手架总高度57.6m（相对高度76.6m），卸荷计算高度为21.6m，查表所得值见《建筑施工脚手架实用手册》。①计算底层立柱的轴心压力（按21.6m计算）a.脚手架结构自重产生的轴心压力NGK，一跨内（L=1.5m）荷载由表4—38查得一个柱距范围内脚手架结构自重产生的轴心压力标准值：gk=0.125KN/mNGK＝H×gk=21.6×0.125=2.7KNb.脚手架活荷载产生的轴心压力：脚手板产生的轴心压力，查表4—39得：NQ1K＝0.663KN敞开式脚手架的防护材料产生的轴心压力，查表4—40得：NQ2K＝0.228KN根据装修用途脚手架，二层同时操作，施工均布荷载QK＝2×2.0=4.0KN/m2，查表4—41得施工荷载产生轴心压力：NQ3K＝4.42KN活荷载产生得轴心压力标准值为：NQK＝0.663＋0.228＋4.42＝5.31KN。第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书c.计算立柱的轴心压力设计值：N=1.2×NGK+1.4NQK＝1.2×2.7+1.4×5.31=10.68KN②计算钢丝绳拉力T和水平力P（计算简图见上）tgβ＝3600/1650=2.18β＝65.40T=N/2/sinβ=5.34/sin65.4=5.87KNP=N/2/tgβ=5.34/2.18=2.45KN③钢丝绳验算钢丝绳选用1根6×37直径13mm，钢丝绳公称抗拉强度1400N/mm2，破断拉力总和为87.8kN，荷载不均匀系数取0.82K为安全系数，取8.0钢丝绳允许拉力[Fg]=87.8×0.82/8.0=12.0钢丝绳拉力T=5.87<[Fg]=12.0，满足要求。第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书4、型钢悬挑式脚手架悬挑架设计及计算本工程塔楼从地上5层~19层采用型钢悬挑式钢管脚手架，在上一层用钢丝绳斜拉挑梁端头，施工作业层结构为1层、装修为2层，采用木脚手板铺设；脚手架用Φ48×3.5钢管和扣件搭设，立杆横向间距1.2m，纵距1.5m，步距为1.8m，内立杆距建筑物结构外边缘0.3m。脚手架支撑在16#工字钢横梁上，横梁沿脚手架纵向放置在Ⅰ22a工字钢制作的水平挑梁上，挑梁末端由钢丝绳斜拉固定在上一层梁底，钢丝绳选用2根6×37直径17.5mm。脚手架外立杆里侧挂密目安全立网封闭施工；连墙杆采用钢管抱柱和在楼板外侧预埋短钢管两种做法，按照2步2跨设置；剪刀撑在外侧立面整个长度和高度上连续设置。型钢外挑架图如下图：①荷载计算（按30m计算）第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书脚手架结构自重产生的轴心压力NGK，一跨内（L=1.5m）荷载由表4—38查得一个柱距范围内脚手架结构自重产生的轴心压力标准值：gk=0.125KN/mNGK＝H×gk=30×0.125=3.75KNb.脚手架活荷载产生的轴心压力：脚手板产生的轴心压力，查表4—39得：NQ1K＝0.663KN敞开式脚手架的防护材料产生的轴心压力，查表4—40得：NQ2K＝0.228KN根据装修用途脚手架，二层同时操作，施工均布荷载QK＝2×2.0=4.0KN/m2，查表4—41得施工荷载产生轴心压力：NQ3K＝4.42KN活荷载产生得轴心压力标准值为：NQK＝0.663＋0.228＋4.42＝5.31KN。c.计算立柱的轴心压力设计值：P=1.2×NGK+1.4NQK＝1.2×3.75+1.4×5.31=11.94KN②工字钢横梁验算为了减少锚固挑梁对以后装修施工的影响，沿脚手架纵向铺设工字钢横梁，作为脚手架立杆支点。横梁实际为多跨连续梁，这里按三跨连续梁计算：第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书a.横梁选用16#工字钢，自重Q=205N/m=10.04b.强度验算按公式：f截面塑性发展系数——对于工字形截面：型钢截面x轴的净截面抗弯模量——对于16#工字钢：钢材抗弯强度设计值——f=205N/mm2带入公式得：=10040/（1.05×141）=67.81≤f=205N/mm2，满足要求。整体稳定性验算按公式：≤f=205N/mm2式中——稳定系数，经过计算=1.0，将稳定系数第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书带入公式得：，满足要求。③工字钢挑梁验算工字钢挑梁选用22a工字钢，自重Q=330N/m，作用在挑梁上的集中荷载N=P=12.3+0.205×3=12.915KN。从上面的计算简图可以看出，工字钢挑梁为一端铰支，一端由钢丝绳斜拉平衡，作用在挑梁上面的荷载除钢梁自重外，还有上部脚手架通过横梁传给挑梁的集中荷载N。经过计算：拉力T=16.91；挑梁最大弯矩：Mmax=20.664KNm强度验算工字形截面塑性发展系数；净截面抗弯模量。=20664/（1.05×309）=63.69＜f=205N/mm2，满足要求。稳定性验算按公式：≤f=205N/mm2式中——稳定系数，经过计算=1.0，将稳定系数带入公式得：，满足要求。④钢丝绳验算钢丝绳选用2根6×37直径17.5mm（1根为安全绳）第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书，钢丝绳公称抗拉强度1400N/mm2，破断拉力总和为156.0kN，荷载不均匀系数取0.82K为安全系数，取8.0钢丝绳允许拉力[Fg]=156×0.82/8.0=16.0钢丝绳拉力T=16.91≈[Fg]=16.0，满足要求。⑤吊环选择在三层梁底预埋2Φ25圆钢，埋入梁内。按规范吊环拉应力不应大于50N/mm2，每个吊环按两个截面计算吊环截面Ag=T/(4×50)=16910/(4×50)=85mm2直径25一级钢，Ag=490mm2>85mm2，满足要求5、连墙件验算连墙件采用48×3.5钢管，连接用直角扣件、旋转扣件。连墙件的轴向设计值计算：采用二步二跨布置连墙件，h=1.8m；l=1.5m；取连墙杆竖距hw=3.6m；连墙杆横距ln=3.0m。Nl=Nlw+N0Nl—连墙件轴向设计值（KN）Nlw—风荷载产生的连墙件轴向设计值N0—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（KN），取5第13页共13页 解放军第306医院综合医疗楼工程脚手架计算书ωk=0.7μzμsω0=0.7×1.32×0.21×0.35=0.07KN/m2Nlw=1.4ωkAK（AK为迎风面积）=1.4×0.07×（3.6×3.0）=1.06KNNl=Nlw+N0=1.06+5=6.06KN〈RC=8.00KN（满足要求）第13页共13页'