腳手架計算例題講解

1、本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！件 式 落 地 雙 排 腳 手 架 計 算書計算依據(jù) 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2011) 、 建筑地基基礎設計規(guī)范(GB 50007-2011) 、建筑結(jié)構荷載規(guī)范(GB 50009-2012) 、鋼結(jié)構設計規(guī)范(GB50017-2003) 等編制。腳手架搭設體系剖面圖腳手架搭設體系正立面圖腳手架搭設體系平面圖一、參數(shù)信息1.腳手架搭設參數(shù)腳手架從地面開始搭設，搭設高度H: 36.4m；頂步欄桿高：1.2m；內(nèi)立桿距離墻長度a： 0.5m；橫桿步距h: 1.8m；總步數(shù)：20步;立桿縱距l(xiāng)a : 1.5m；立桿橫距l(xiāng)b : 1.0

2、5m；小橫桿伸出內(nèi)立桿長度a1： 0.3m；掃地桿距地：0.3m；采用小橫桿在上布置，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48 X 3.5連墻件布置方式為二步二跨，連接方式為扣件連接；連墻件扣件連接方式為雙扣件，扣件抗滑承載力折減系數(shù)為1;腳手架沿墻縱向長度l : 185m2.荷載參數(shù)(1)活荷載參數(shù)結(jié)構腳手架均布活荷載：3kN/m2；結(jié)構腳手架同時施工層數(shù)：1層;(2)風荷載參數(shù)工程所在地，基本風壓 Wo 0.45kN/m2;地面粗糙度類別為： 聯(lián)(城市郊區(qū))；(2) 靜荷載參數(shù)1) 腳手板參數(shù)選用木腳手板，按規(guī)范要求鋪腳手板；腳手板自重：0.35kN/m2;鋪設層數(shù)：1層；2

3、)擋腳板參數(shù)選用木月卻手板(220X 48X3000),鋪腳手板層設擋腳板擋腳板自重：0.08kN/m；擋腳板鋪設層數(shù)：1層；3)防護欄桿鋪腳手板層設防護欄桿，每步防護欄桿根數(shù)為2根，總根數(shù)為8根；4)圍護材料2300目/100cm2, A0=1.3mm密目安全網(wǎng)全封閉。密目網(wǎng)選用為：2300目 /100cm2， A0=1.3mm；2密目網(wǎng)自重：0.01kN/m2；二、小橫桿的計算小橫桿在大橫桿的上面，考慮活荷載在小橫桿上的最不利布置，驗算強度和撓度時不計小橫桿的懸挑荷載，小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算。1. 均布荷載值計算作用在小橫桿上的荷載標準值：q=0.038+0.350 義 1.5

4、/3+3 義 1.5/3 = 1.713 kN/m ;作用在小橫桿上的荷載設計值：q=1.2 X (0.038+0.350 X 1.5/3 ) +1.4 X3X 1.5/3 = 2.356 kN/m ;2. 強度驗算最大彎矩 M = ql 2/8 =2.356 乂 1.05 2/8 = 0.325 kN.m ;最大應力計算值 (T = M / W =0.325 X 106/5.08 乂 103=63.917 N/mm2;小橫桿實際彎曲應力計算值(=63.917N/mn2小于抗彎強度設計值f=205N/mm2,滿足要求!3. 撓度驗算本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！最大撓度V = 5ql 4

5、/384EI=5.0 X 1.713 X 10504/(384 X2.06 X 105X 12.19 X 104)=1.080 mm；小橫桿實際最大撓度計算值v =1.080mm、于最大允許撓度值 min(1050/180,10) =5.675mm 滿足要求！三、大橫桿的計算小橫桿在大橫桿的上面，小橫桿把荷載以集中力的形式傳遞給大橫桿，所以，大橫桿按照集中力作用下的三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算。計算小橫桿傳遞給大橫桿的集中力時，計入小橫桿的懸挑荷載。1. 小橫桿傳遞給大橫桿的集中力計算內(nèi)排大橫桿受到的集中力標準值：F=0.5ql b(1+a/l b)2=0.5 X 1.713 X 1.05 X

6、(1+0.3/1.05) 2=1.487 kN;內(nèi)排大橫桿受到的集中力設計值：F=0.5ql b(1+a i/1 b) 2=0.5 乂 2.356 X 1.05 X (1+0.3/1.05) 2=2.045 kN ;外排大橫桿受到的集中力標準值：F=0.5ql b1+(a i/1 b)2=0.5 X 1.713 X1.05 X 1+(0.3/1.05) 2=0.973 kN ;外排大橫桿受到的集中力設計值：F=0.5ql b1+(a i/1 b)2=0.5 X 2.356 X1.05 X 1+(0.3/1.05) 2=1.338 kN ;2. 大橫桿受力計算大橫桿按三跨(每跨中部)均有集中活荷

7、載分布計算，由腳手架大橫桿試驗可知，大橫桿按照三跨連續(xù)梁計算是偏于安全的，按以上荷載分布進行計算可以滿足要求并且與我國工程長期使用經(jīng)驗值相符。根據(jù)實際受力情況進行電算，得到計算簡圖及內(nèi)力、變形圖如下(內(nèi)排大橫桿、外排大橫桿計算方式完全相同，下面是內(nèi)排大橫桿的計算過程，外排大橫桿計算過程從略，僅給出最終計算結(jié)果)：彎矩和剪力計算簡圖彎矩圖(kN m)剪力圖 (kN)變形計算簡圖變形圖 (mm)計算得到內(nèi)排大橫桿：最大彎矩：M= 0.828 kN.m最大變形：=3.875 mm最大支座反力：F= 6.756 kN計算得到外排大橫桿( 計算過程從略) ：最大彎矩：M= 0.546 kN.m最大變形：

8、=2.554 mm最大支座反力：F= 4.447 kN3. 強度驗算最大應力計算值(T = 0.828 X 106/5.08 X 103=163.044 N/mm2;大橫桿實際彎曲應力計算值=163.044N/mmi小于抗彎強度設計值f=205N/mm2,滿足要求！4. 撓度驗算最大撓度尸3.875mm大橫桿實際最大撓度計算值v =3.875mm小于最大允許撓度值min (1500/150, 10)=10.000mm 滿足要求！四、作業(yè)層立桿扣件抗滑承載力的計算扣件的抗滑承載力按照下式計算:R Rc其中Rc -扣件抗滑承載力設計值。規(guī)范規(guī)定直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN?？奂够休d

9、力折減系數(shù)1， 則該工程采用的單扣件承載力取值為8.000kN， 雙扣件承載力取值為16.000kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值。本工程內(nèi)排大橫桿傳給內(nèi)立桿的豎向作用力為6.756 kN, 外排大橫桿傳給外立桿的豎向作用力為4.447kN；作業(yè)層內(nèi)力桿扣件抗滑承載力驗算：內(nèi)立桿受到的豎向作用力R=6.756kN 8.000kN ,內(nèi)力桿采用單扣件，其抗滑承載力的設計計算滿足要求！作業(yè)層外力桿扣件抗滑承載力驗算：外立桿受到的豎向作用力R=4.447kN 08.000kN,外力桿采用單扣件，其抗滑承載力的設計計算滿足要求！五、腳手架立桿荷載計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、

10、活荷載和風荷載。1. 確定按穩(wěn)定計算的腳手架搭設高度HsHs=H/ (1-0.001H ) =36.4/ (1-0.001 X36.4) =37.775 m12. 靜荷載標準值計算(1) 結(jié)構自重標準值NG1k采用48 X 315管。外立桿：Naik= gk Hs=0.1360 X37.775=5.137kN ;內(nèi)立桿：Naik= gk Hs=0.1136 X 37.775=4.291 kN ;(2) 構配件自重標準值NG2k1) 腳手板的自重標準值NG2k1采用木腳手板，自重標準值gk1=0.35kN/m2 ,鋪設層數(shù)n1=1層。外立桿：N32k= n1 X0.5 Xlb Xla Xgk1

11、= 1 X 0.5 X 1.05 X 1.5 X 0.35=0.276 kN ;內(nèi)立桿：N32k1= n1 x ( 0.5 x lb+a1 ) x la x gk1=1 X ( 0.5 X 1.05+0.3 ) X 1.5 X 0.35=0.433 kN ;2) 擋腳板的自重標準值NG2k2采用木腳手板(220 X 48X3000),自重標準值gk2=0.08kN/m ,鋪設層數(shù)n2=1層。外立桿：N32ks= n2 x la x gk2 = 1 x 1.5 x 0.08=0.120 kN ;3)防護欄桿及扣件的自重標準值NG2k3采用48 x 315管，自重標準值gk3=0.0384kN/m

12、 ,總根數(shù)n3=8。外立桿：N32k3= n3 X (la Xgk3+0.0132) = 8 X (1.5 X0.0384+0.0132 ) =0.566 kN;4)圍護材料的自重標準值NG2k4采用2300目/100cm2, A0=1.3mm密目安全網(wǎng)全封閉，自重標準值 gk4=0.01kN/m2。本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！外立桿：NUa la XH Xgk4 =1.5 x 36.4 x 0.01=0.546 kN ;5)附加橫桿及扣件的自重標準值 N32k5搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)n4=2根，鋪設層數(shù)n5=1層，采用48 X 3鋼管，自重標準值 gk6=0.0384kN/m。外

13、立桿：N32k打 n5 Xn4X (0.5 X lb Xgk6+0.0132)=1 X2X (0.5 X 1.05 X0.0384+0.0132 ) =0.067 kN;內(nèi)立桿：N32kl n5 Xn4X (0.5Xlb+a1) x gk6+0.0132=1 X2X (0.5 X 1.05+0.3 ) X 0.0384+0.0132= 0.090 kN ;6)構配件自重標準值N32合計外立桿：N32k=0.276+0.120+0.566+0.546+0.067=1.575 kN ;內(nèi)立桿：N32k=0.433+0.090=0.523 kN ;3 .活荷載標準值計算活荷載按照1個結(jié)構作業(yè)層(荷載

14、為3 kN/m2)計算，活荷載合計值匯Qk=3 kN/#。外立桿：E Nk= 0.5 x lb Xla xEQk = 0.5 x 1.05 x 1.5 x 3=2.363kN;內(nèi)立桿：匯 Nk = (0.5Xlb+a1) x la xEQk =(0.5X1.05+0.3) x 1.5 x 3=3.713 kN;4 .風荷載標準值計算W=0.7 序 sp: 3其中ox -基本風壓（kN/m2）,按照荷載規(guī)范規(guī)定采用：ox = 0.45 kN/m 2;體-風荷載體型系數(shù)：所1.3=1.3 X0.868=1.128;為擋風系數(shù)，考慮了腳手架和圍護材料的共同作用，計算過程復雜因篇幅有限計算過程從略。生

15、-風荷載高度變化系數(shù)，按照荷載規(guī)范的規(guī)定采用：腳手架底部便=1.00 ,腳手架頂部俘=1.56 ;經(jīng)計算得到，風荷載標準值為：腳手架底部 W = 0.7 X 0.45 X 1.00 X 1.128 = 0.355 kN/m 2;腳手架頂部 W = 0.7 X 0.45 X 1.56 X 1.128 = 0.554 kN/m 2;六、立桿穩(wěn)定性計算（一）基本數(shù)據(jù)計算1. 立桿長細比驗算依據(jù)扣件式規(guī)范第長細比入=l o/i = k ph/i=山/i (k取為1)查扣件式規(guī)范表= 1.500 ；立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.580 cm ；入=1.500 X 1.8 X 100/1.580=170

16、.886立桿實際長細比計算值入=170.886小于容許長細比210,滿足要求！2 .確定軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)小長細比入=l 0/i = k 泌/i=1.155 x 1.500 x 1.8 x 100/1.580=197.373 ;穩(wěn)定系數(shù)小查扣件式規(guī)范附錄C表得到：后0.185 ;3 . 風荷載設計值產(chǎn)生的立桿段彎矩MwMW = 0.85 X 1.4WkLah2/10經(jīng)計算得到，各段彎矩M為：腳手架底部Mw= 0.205kN mi( 二 ) 外立桿穩(wěn)定性計算1. 組合風荷載時, 外立桿的穩(wěn)定性計算(T = N/(招)+ M WW 0 f外立桿的軸心壓力設計值 N =1.2 X ( Na1+N

17、G2k) +0.85 X 1.4 E NQk=1.2義(5.137+1.575 ) + 0.85 X1.4 X2.363= 10.866 kN ;(T = 10866.37/(0.185 乂 489)+20531.07/5080 = 124.158 N/mm 2;組合風荷載時，外立桿實際抗壓應力計算值6=124.158N/mm小于抗壓強度設計值f=205N/mm 2，滿足要求！2. 不組合風荷載時, 外立桿的穩(wěn)定性計算(T = N/(招) f外立桿的軸心壓力設計值 N =1.2 X (沖+20 +1.4ENQk=1.2義(5.137+1.575 ) + 1.4 X 2.363= 11.363

18、kN ;(T = 11362.66/(0.185 X 489)=125.602 N/mm2;不組合合風荷載時，外立桿實際抗壓應力計算值6=125.602N/mm2 小于抗壓強度設計值f=205N/mm 2，滿足要求！( 三 ) 內(nèi)立桿穩(wěn)定性計算全封閉雙排腳手架僅考慮外立桿承受風荷載的作用，內(nèi)立桿不考慮風荷載作用。(T = N/(招) 用內(nèi)立桿的軸心壓力設計值 N =1.2 (Nsi+NG2k) +1.4ENk=1.2義(4.291+0.523 ) + 1.4 X 3.713= 10.975 kN ;(T = 10975/(0.185 X 489)=121.318 N/mm2;內(nèi)立桿實際抗壓應力

19、計算值6=121.318N/mm小于抗壓強度設計值用=205N/mm2,滿足要 求！七、連墻件的穩(wěn)定性計算風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設計值(kN),按照下式計算：Nw = 1.4 XW義 A = 5.368 kN ;每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風面積Aw = 10.800 m 2；連墻件的軸向力設計值Nl = N lw + N 0= 10.368 kN ；連墻件承載力設計值按下式計算：N f =6A用其中小-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細比l/i = 700/15.8的結(jié)果查表得到(|=0.871 ;A = 4.89 cm 2； f=205 N/mm 2；連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.871 X4.89 X 102X205X 10-3 = 87.292 kN ;N=10.368kN Nf=87.292kN,連墻件的設計計算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到Nl=10.368kN 0雙扣件的抗滑力16.000kN,滿足要求！八、腳手架配件數(shù)量計算扣件式鋼管腳手架的桿件配備數(shù)量需要一定的富余量，以適應構架時變化需要，因此按計算方式來計算；根據(jù)腳手架立桿數(shù)量按以下公式進行計算