悬挑式钢管脚手架计算简化.docx

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1、扣件式钢管悬挑脚手架计算书房山区长阳镇02街区02-2-02、06地块(房山轨道交通稻田站C地块工程；工程建设地点：；属于构造；地上0层；地下0层；建筑高度：0m；原则层层高：0m；总建筑面积：0平方米；总工期：0天。本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJI30-2023)、建筑构造荷载规范(GB50009-2023)、钢构造设计规范(GB50017-2023)、建筑施工安全检查评分原则(JGJ59-99)、建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)以及本工程的!施工

2、图纸。该部分计算不可控制原因太多，该做法较不安全，请谨慎选择，计算书仅供参照。一、参数信息1 .脚手架参数双排脚手架搭设高度为19m,立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为15m,立杆的横距为105m,立杆的步距为15m；内排架距离墙长度为0.30m；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根;采用的钢管类型为483.5;横杆与立杆连接方式为双扣件；取双扣件抗滑承载力调整系数0.75；连墙件布置取两步三跨，竖向间距3m,水平间距4.5m,采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2 .活荷载参数施工均布荷载(kN：3.000；脚手架用途:构造脚手架；同步施工层数:1层；3 .风荷载参数本工程地

3、处北京，基本风压0.39kN/m2；风荷载高度变化系数z,计算连墙件强度时取0.74,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数Ms为1557；4 .静荷载参数每米立杆承受的构造自重荷载原则值(kN/m):0.1394;脚手板自重原则值(kN?):0.300；栏杆挡脚板自重原则值(kN/m):0.150;安全设施与安全网自重原则值(kN/m2)：0.005；脚手板铺设层数：12层；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别：竹笆片脚手板挡板；5 .水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用48X3.5钢管，其中建筑物外悬挑段长度15m,建筑物内锚固段长度3o锚固压点压环钢筋直径(mm):18.00；楼板混凝土

4、标号:C30；6 .拉绳与支杆参数支撑数量为：3；悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳、下面采用支杆与建筑物联结。钢丝绳安全系数取：10.000；钢丝绳与墙支点距离为(In):3.100；支杆与墙支点距离为(m):3.100;最里面支点距离建筑物0.3m,支杆采用48X4mm钢管。二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1均布荷载值计算小横杆的自重原则值：Pi=0.038kN/m；脚手板的荷载原则值：P2=0.3X1.5/2=0.225kN/m；活荷载原则值:Q=31.5/2=2.25kN/m；荷载0

5、计算值：q=1.2X0,038+1.2X0.225+1.4X2.25=3.466kN/m；qI口口口iI口口口！小横杆计算简图2 .强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，计算公式如下：Mqrnax=q128最大弯矩Mqmax=3.4661.0528=0.478kNm；最大应力计算值。=Mqma、/W=94.029N/mm2；小横杆的最大弯曲应力=94.029NZmm2不不小于小横杆的抗弯强度设计值f=205Nmm2,满足规定！3 .挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载原则值q=0.038+0.225+2.25=2.513kN/m；vqmax=5q14384EI最大挠

6、度V=5.02.51310504(3842.06105121900)=1.584mm；小横杆的最大挠度1584mm不不小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足规定！三、大横杆的计算大横杆按照三跨持续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。1 .荷载值计算小横杆的自重原则值:Pi=0.038X1.05=0.04kN；脚手板的荷载原则值：P2=0.3X1.05X1.5/2=0.236kN；活荷载原则值:Q=3X1.05X1.5/2=2.362kN；荷载的设计值：P=(1.20.04+1.20.236+1.4X2.362)/2=1.82kN；PPPhHr大横杆计算简图2 .强

7、度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分派的弯矩和。Mmax=0.08q1均布荷载最大弯矩计算:MImaX=O.080.038X1.5X1.5=0.007kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下：MPmaX=O.213P1集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.213X1.82X1.5=0.581kNm；M=Mimax+M2max=O.007+0.581=0.588kN-m最大应力计算值=0.5881065080=115.808NZmm2；大横杆的最大弯曲应力计算值=115.808NZmm2不不小于大横杆B抗弯强度设计值f=205N2,满足规定！3 .挠度验算最大挠度考

8、虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分派的挠度和，单位:mm；均布荷载最大挠度计算公式如下：Vmax=0.677q14/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：Vmax=0.6770.03815004/(1002.06105121900)=0.052mm；集中荷载最大挠度计算公式如下：Vpmax=1.615P131OOEI集中荷载原则值最不利分派引起的最大挠度：小横杆传递荷载P=(0.04+0.236+2.362)/2=1.32kNV=1.6151.3215003(1002.06105121900)=2.864mm；最大挠度和：v=Vmax+Vpmax=0.0522.864

9、=2.917mm；大横杆B最大挠度2.917mm不不小于大横杆B最大容许挠度1500/150=10与10mm,满足规定！四、扣件抗滑力的计算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.OOkN,按照扣件抗滑承载力系数0.75,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.OOkNo纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5):RRc其中Rc扣件抗滑承载力设计值,取12.00kN；R-纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；小横杆的自重原则值：P1=0.038X1.05X1/2=0.0

10、2kN；大横杆的自重原则值：Pz=0.038X1.5=0.058kN；脚手板的自重原则值:Pa=0.31.05X1.5/2=0.236kN；活荷载原则值：Q=3X1.05X1.5/2=2.362kN；荷载B设计值:R=12X(0.02+0.058+0.236)+1.4X2.362=3.684kN；R12.00kN,因此双扣件抗滑承载力的设计计算满足规定！五、脚手架立杆荷载的计算作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载原则值包括如下内容:(1)每米立杆承受的构造自重原则值，为O.1394kNmNgi=0.1394+(1.051/2)0.038/1.50X19.00=2.904kN;(

11、2)脚手板的自重原则值；采用竹笆片脚手板，原则值为0.3kNm2Ngz=0.312X1.5X(1.05+0.3)/2=3.645kN；(3)栏杆与挡脚手板自重原则值；采用竹笆片脚手板挡板，原则值为0.15kNmNg3=0.15X12X1.5/2=1.35kN；(4)吊挂H安全设施荷载，包括安全网:0.005kNm2Ng4=0.0051.519=0.142kN；经计算得到，静荷载原则值Ng=Ngi+Ng2+Ng3+Ng4=8.041kN；活荷载为施工荷载原则值产生的轴向力总和,立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载原则值Nq=3X1.05X1.5X1/2=2.362kN；考虑

12、风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2Ng+O.851.4Nq=1.2X8.041+0.85X1.4X2.362=12.461kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=12Ng+1.4Nq=1.28.041+1.42.362=12.957kN;六、钢丝绳卸荷计算(因此内容在规范以外，故仅供参照)钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算措施。在脚手架全高范围内卸荷4次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置;以卸荷吊点分段计算。第1次卸荷净高度为3.1m;第2次卸荷净高度为3.1明第3次卸荷净高度为3.1叫第4次卸荷净高度为3.5m;通过计算得到a=arctg3.100/(1.050+0.300)

13、=66.468度a2=arctg3.100/0.300=84.472度第1次卸荷处立杆轴向力为：Pi=P2=1.5X12.461X3.1/19=3.05kN；k为不均匀系数，取1.5各吊点位置处内力计算为(kN)：Ti=Psina=3.050/0.917=3.326kNT2=P2sina2=3.050/0.995=3.064kNGi=Ptana1=3.050/2.296=1.328kNG2=P2tana2=3.050/10.333=0.295kN其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为Fg=Ti=3.326kN()钢丝绳的容许拉力按照下式计算：Fg=aFgK其中Fg一

14、钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN),计算中可以近似计算Fg=O.5d2,C1为钢丝绳直径(mm)；-钢丝绳之间0荷载不均匀系数，取0.82；K-钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取3.326kN,a=0.82,K=IO,得到：选择卸荷钢丝绳B最小直径为：c1=(2X3.326X10.000/0.820)05=9.0InnU吊环强度计算公式为：=NAf其中f吊环钢筋抗拉强度，混凝土构造设计规范规定f=50N/mm2；N-吊环上承受的荷载等于Fg；A-吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5d2;选择吊环的最小直径要为：d=(2Fgf)05=(23.326103503.142)05=6.5mmo第1次卸荷钢丝绳最小直径为9.0mm,必须拉紧至3.326kN,吊环直径为8.0mmo根据各次卸荷高度得：第2次卸荷钢丝绳最小直径为9.Onim,必须拉紧至3.326kN,吊环直径为8.0mmo第3次卸荷钢丝绳最小直径为9.0mm,必须拉紧至3.326kN,吊环直径为8.0mo第4次卸荷钢丝绳最小直径为9.6mm,必须拉紧至3.756kN,吊环直径为8.0mmo七、立杆的稳定性计算风荷载原则值按照如下公式计算Wk-O.7zsct)o其中o-基本风压(kN