落地扣件式钢管脚手架.docx

1、落地扣件式钢管脚手架落地扣件式钢管脚手架（中南地区）设计方案工程名称：XXXXXXXXX批次增塑剂项目工程-批次增塑剂车间五建设单位：XXXXXXXXX监理单位：设计单位：施工单位：XXXXXXXXX编制单位：XXXXXXXXX编制人：审核单位：XXXXXXXXX审核人：审批单位：XXXXXXXXX审批人：编制时间：审批时间：目 录一、综合简述 1二、纵横向水平杆验算 2三、立杆计算 5四、连墙件计算 7五、立杆地基承载力计算 8六、其它、材料用量计算 8落地扣件式钢管脚手架计算书工程名称：XXXXXXXXX批次增塑剂项目工程-批次增塑剂车间五编制单位：XXXXXXXXX一、综合简述1、主要规

2、程、规范(1)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 130-2001，2002年版）；(2)建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ 80-91）；(3)建筑施工安全检查标准（JGJ 59-99）；(4)钢结构设计规范（GB500172003）；(5)建筑结构荷载规范(GB5009-2006)；(6) 施工图纸。2、计算参数设定脚手架采用48x3.5钢管，脚手架高度19.2m，内立杆离墙0.2m；立杆步距h=1.8m，立杆纵距la=1.5m，立杆横距=0.6m；连墙件按3步3跨布置，冲压钢脚手板铺11层。3、管截面特征 壁厚t=3.5mm，截面积A=489mm2，惯性矩I=121900mm

3、4；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。4、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0.1027kN/m脚手板采用竹串片脚手板，自重标准值为0.35kN/m2栏杆与挡板采用木栏杆，自重标准值为0.1401kN/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2kN/m2,结构脚手架3kN/m2 （3）作用于脚手架上的水平风荷载标准值k脚手架高度为19.2m,地面粗糙度按D类。风压

4、高度变化系数z=0.62挡风系数=0.953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 s= 1.3=1.239工程位于广东广州市，基本风压0=0.5kN/m2(按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB5009-2006）的规定采用)水平风荷载标准值 k=0.70.621.2390.5=0.269kN/m2二、纵横向水平杆验算 1、横向杆的计算: 横向杆按照简支梁进行强度和挠度计算，横向杆在横纵杆的上面。 按照横向杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向杆的最大弯矩和变形。 1.均布荷载值计算 横向杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.350.5

5、=0.175kN/m 活荷载标准值 Q=20.5=1kN/m 荷载的计算值 q=1.2(0.038+0.175)+1.41=1.656kN/m 2.抗弯强度计算 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: M=1.6560.62/8=0.075kN.m =0.075106/5080=14.764N/mm2 横向杆的抗弯强度计算值14.764N/mm2小于设计值205N/mm2，满足要求。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 计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.175+1=1.213kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.01.213(0.61

6、000)4/(384206000121900)= 0.082mm 横向杆的最大挠度0.082mml/150=600/150=4mm与10mm，满足要求。2、纵向杆的计算: 纵向杆按照四跨连续梁进行强度和挠度计算，横向杆在纵向杆的上面。 用横向杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算纵向杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 横向杆的自重标准值 P1=0.03840.6=0.023kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.350.60.5=0.105kN 活荷载标准值 Q=20.60.5=0.6kN 荷载的计算值 P=(1.2(0.023+0.105) +1.40.6)/2=0.497kN 2.抗

7、弯强度计算 最大弯矩考虑为纵向杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: Mmax=-0.107ql2 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax=-0.191Pl M=0.1071.20.03841.52+0.1070.4971.5=0.482kN.m =0.482106/5080=94.882N/mm2 纵向杆的抗弯强度计算值94.882N/mm2小于设计值205N/mm2，满足要求。3.挠度计算 最大挠度考虑为纵向杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: Vpmax=0.632ql4/100EI 集中荷载最大挠度计

8、算公式如下:Vpmax=1.764Pl3/100EI 纵向杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=0.6321.5（1.51000）4/(100206000121900)= 0.049mm 集中荷载标准值P=0.023+0.105+0.6=0.728kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1.7640.7281000（1.51000）3/(100206000121900)= 1.726 mm 最大挠度和 V=V1+V2=0.049+1.726=1.775mm 纵向杆的最大挠度1.775mml/150=600/150=4mm与10mm，满足要求。3、扣件抗滑力的计算: 纵向或横向水平杆与

9、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(JGJ130-2001)5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.03841.5=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.350.61.5/2=0.158kN 活荷载标准值 Q=20.61.5/2=0.9kN 荷载的计算值 R=1.2(0.058+0.158) +1.40.9=1.519kN 单扣件抗滑承载力R=1.519kNRc=8kN的设计计算，满足要求。当直角扣件的拧紧力矩达4

10、0-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN。 三、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考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数= 1.7 （3步3跨 查表建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001,2002年版)5.5.3）立杆步距h=1.8m立杆计算长度o =kh=1.001.71.8=3.06m长细比=o /i=3.061000/15.8=193.671立杆容许长细比为210。 立杆的长细比193.671210，满足要求。2、 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

11、。其中：1）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=0.103kN/m脚手架结构自重：NGlk=gkH=0.10319.2= 1.978kN2)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：110.351.50.6/2=1.732kN栏杆、挡脚板重量：111.50.1401=2.312kN安全网重量：19.21.50.002= 0.058kN构配件自重NG2k=1.732+2.312+0.058=4.102kN 3）活荷包括：施工荷载按2层作业计算，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001,200

12、2年版)表4.2.2，得：NGk=1.50.6/2(2+3)= 2.25kN风荷载标准值计算风荷载标准值k=0.269kN/m2由风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW=0.85 1.4Mk=0.851.4klah2/10=0.851.40.2691.51.81.8/10=0.156kN.m（2） 轴心受压稳定性系数lo=kh =1.1551.71.8=3.534m= lo/i=3.5341000/15.8=223.671 =0.145（3）立杆稳定性验算1）不组合风荷载时N=1.2(NGlk+ NG2k）1.4NQk=1.2(1.978+4.102)+1.42.25=10.446kNN/（A）=1

13、0.4461000/(0.145489)= 147.324N/mm22)组合风荷载时N=1.2（NGlk+ NG2k）0.851.4NQk=1.2(1.978+4.102)+0.851.42.25=9.974kNN/（A）MW/W=9.9741000/(0.145489)0.1561000000/5080=171.376N/mm2 立杆稳定性验算为171.376N/mm2 205N/mm2 立杆稳定性数值，满足要求。四、连墙件计算连墙件采用10mm钢筋连接。按每个结构层花排设置,纵向间距取2跨,脚手架最高19.2m连墙件轴向力设计值N1= N1WN0 , 其中:风压高度变化系数z=0.62(标

14、高+19.2m),基本风压o= 0.5kN/m2挡风系数=0.953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s= 1.3=1.239风荷载标准值k，=0.70.621.2390.5=0.269kN/m2N1W=1.4kA=1.40.26931.831.5=9.151kN连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,按双排脚手架,取No=5kNN1= N1WN0 =9.151+5=14.151kN=N1/A连墙件=14.1511000/78.5=180.268N/mm2 连墙件的强度180.268N/mm2210N/mm2，满足要求。五、立杆地基承载力计算门架立杆高配套底座 10

15、0100mm,支承面为混凝土楼板（按 C15考虑） 支承楼板厚= 80mm上部荷载为： F=10.446kNs=2.00 ft=0.9N/mm2 h0=65mm h=1.00 =0.4+1.2/s=1.00 pc,m=1.0 N/mm2 um=400mm(0.7h ft+0.15pc,m) um h0=(0.71.000.9+0.151.00)1.0040065=20.28kN上部荷载10.446kN小于受冲切承载力20.28kN，满足要求。六、其它、材料用量计算扣件式钢管脚手架的杆配件备量需有一定的富余量，以适应构架时变化需要，因此可采用匡算方法，依据建筑施工手册第四版P215页： n脚手架立杆总数； H脚手架搭设高度； h立杆的步距； la立杆的纵距； lb立杆的横距； l长杆的平均长度，取l6m；1、 长杆总长度L=1.1H(n + nla/h - 2la/h)=4727.36米2、 小横杆数N1=1.1(H/2h +1)n= 857根数3、 直角扣件数N2=2.2(H/h +1)n= 3157个4、 对接扣件数N3=L/l= 788个5、 旋转扣件数N4=0.3L/l= 236个6、 脚手板面积S=2.2(n -2)lalb= 239.58平方米注：此计算包括立杆、纵向平杆和剪刀撑。