腳手架結(jié)構(gòu)驗(yàn)算書

1、邊坡施工工程腳手架專項(xiàng)施工方案 腳手架結(jié)構(gòu)驗(yàn)算書（一）、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 39 米，立桿采用單立管；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.50米，立桿的橫距為0.75米，大小橫桿的步距為1.70 米；內(nèi)排架距離墻長度為0.55米；小橫桿在上，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 48×3.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù)為 0.80；連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3.40 米，水平間距4.50 米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2.活荷載參數(shù)施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.000 kN/m2；腳手架用途:裝修腳手架；同時(shí)施

2、工層數(shù):2 層；3.風(fēng)荷載參數(shù)風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z 為1.25，風(fēng)荷載體型系數(shù)s 為0.09；腳手架計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.1297；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.140；安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):4；腳手板類別:竹串片腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、竹串片腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.038；5.地基參數(shù)地基土類型:素填土；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa):160.00；立桿基礎(chǔ)底面面積(m2):0.25；地面廣截力調(diào)整系數(shù):0.5

3、0。 （二）、小橫桿的計(jì)算:小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.038 kN/m ；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.350×1.500/3=0.175 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=2.000×1.500/3=1.000 kN/m；荷載的計(jì)算值: q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.000 = 1.656 kN/m； 小橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的

4、彎矩，計(jì)算公式如下: 最大彎矩 Mqmax =1.656×0.7502/8 = 0.116 kN.m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = Mqmax/W =22.922 N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =22.922 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205.0 N/mm2，滿足要求！3.撓度計(jì)算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.175+1.000 = 1.213 kN/m ； 最大撓度 V = 5.0×1.213×750.04/(384×2.060×105×121900.0)=0.199 mm；小

5、橫桿的最大撓度 0.199 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 750.0 / 150=5.000 與10 mm，滿足要求?。ㄈ?、大橫桿的計(jì)算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.038×0.750=0.029 kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.350×0.750×1.500/3=0.131 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q= 2.000×0.750×1.500/3=0.750 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: P=(1.2×0.029+1.2×0.131+1.4&

6、#215;0.750)/2=0.621 kN； 大橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計(jì)算:M1max=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010 kN.m； 集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: 集中荷載最大彎矩計(jì)算:M2max=0.267×0.621×1.500= 0.249 kN.m；M = M1max + M2max = 0.010+0.249=0.259 kN.m最大應(yīng)力計(jì)算值 = 0.259×106/5080.0=51.002 N/

7、mm2；大橫桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 51.002 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205.0 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和,單位:mm均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度：Vmax= 0.677×0.038×1500.04 /(100×2.060×105×121900.0) = 0.052 mm；集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載 P=（0.029+0.131+0.750）

8、/2=0.455kN V= 1.883×0.455×1500.03/ ( 100 ×2.060×105×121900.0) = 1.152 mm；最大撓度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.152=1.204 mm；大橫桿的最大撓度 1.204 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500.0 / 150=10.0與10 mm，滿足要求?。ㄋ模?、扣件抗滑力的計(jì)算:按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN。縱向或橫向水平桿與立桿連

9、接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取6.40 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.038×0.750×2/2=0.029 kN；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.038×1.500=0.058 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3 = 0.350×0.750×1.500/2=0.197 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 2.000×0.750×1.500 /2 = 1.125 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1

10、.2×(0.0290.058+0.197)+1.4×1.125=1.915 kN；R < 6.40 kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求! （五）、腳手架立桿荷載計(jì)算: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN)，為0.1297 NG1 = 0.1297+(0.75×2/2+1.50×2)×0.038/1.70×47.30 = 10.141；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；采用竹串片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35 NG2= 0.350×4&

11、#215;1.500×(0.750+0.3)/2 = 1.103 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；采用欄桿、竹串片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14 NG3 = 0.140×4×1.500/2 = 0.420 kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.500×47.300 = 0.355 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 12.019 kN；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計(jì)算得到

12、，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ= 2.000×0.750×1.500×2/2 = 2.250 kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算 其中 Wo - 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Wo = 0.400 kN/m2； Uz - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Uz= 1.250 ； Us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.091；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.7 ×0.400×1.250×0.091 = 0.032 kN/m2；不考慮風(fēng)荷載

13、時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×12.019+ 1.4×2.250= 17.572 kN；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×12.019+ 0.85×1.4×2.250= 17.100 kN；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.032×1.500× 1.7002/10 = 0.016 kN.m；（六）、立

14、桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 17.572 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；計(jì)算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.500 ；計(jì)算長度 ,由公式 lo = k××h 確定 ：l0 = 2.945 m；長細(xì)比 Lo/i = 186.000 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的計(jì)算結(jié)果查表得到 ：= 0.207 ；立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.

15、08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205.000 N/mm2； = 17572.000/(0.207×489.000)=173.601 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 173.601 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.000 N/mm2，滿足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：N = 17.100 kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；計(jì)算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.500 ；計(jì)算長度 ,由公式 l0 = ku

16、h 確定：l0 = 2.945 m；長細(xì)比: L0/i = 186.000 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.207立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205.000 N/mm2； = 17099.878/(0.207×489.000)+16430.300/5080.000 = 172.167 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 172.167 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.000 N/mm2，滿足要求?。ㄆ撸?、最大搭設(shè)高度的計(jì)算

17、: 按規(guī)范5.3.6條不考慮風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算： 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 NG2K(kN)計(jì)算公式為：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.877 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：NQ = 2.250 kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 ：Gk = 0.130 kN/m；Hs =0.207×4.890×10-4×205.000×103-(1.2×1.877+1.4×2.250)/(1.2×0.130)=98.612 m；按規(guī)范5.3.7條腳手架搭設(shè)高度 Hs等于或大

18、于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米： H = 98.612 /(1+0.001×98.612)=89.761 m；H= 89.761 和 50 比較取較小值。得到，腳手架搭設(shè)高度限值 H =50.000 m，滿足要求！按規(guī)范5.3.6條考慮風(fēng)荷載時(shí),采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算： 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 NG2K(kN)計(jì)算公式為：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.877 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：NQ = 2.250 kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 ：Gk = 0.130 kN/m；計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩： Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0