施工电梯脚手架方案计算书Word格式.docx

1、0.005；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；每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:0.038；脚手板铺设总层数:13；5.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值（kPa）:135.00；立杆基础底面面积（m2）:0.20；地基承载力调整系数:1.00。二、大横杆的计算按照扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ；脚手板的自重标准

2、值:P2=0.31.4/（2+1）=0.14 kN/m ；活荷载标准值: Q=21.4/（2+1）=0.933 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.14=0.214 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.933=1.307 kN/m； 图1 大横杆设计荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度） 图2 大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.2141.42+0.101.3071.42 =0.29

3、 kNm；支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.101.42-0.1171.42 =-0.342 kN选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max（0.29106,0.342106）/5080=67.323 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 67.323 N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下： max = （0.677q1l4 + 0.990q2l4）/100EI其中：静荷载标准值: q

4、1= P1+P2=0.038+0.14=0.178 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.933 kN/m； 最大挠度计算值为： = 0.6770.17814004/（1002.06105121900）+0.9900.933121900） = 1.598 mm；大横杆的最大挠度 1.598 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1400/150 mm与10 mm，满足要求！三、小横杆的计算根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷

5、载值计算大横杆的自重标准值：p1= 0.0381.4 = 0.054 kN；脚手板的自重标准值：1.41.4/（2+1）=0.196 kN；活荷载标准值：Q=21.4/（2+1） =1.307 kN；集中荷载的设计值: P=1.2（0.054+0.196）+1.4 1.307 = 2.129 kN； 小横杆计算简图最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.20.0381.42/8 = 0.011 kN集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.1291.4

6、/3 = 0.994 kNm ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 1.005 kN最大应力计算值 = M / W = 1.005106/5080=197.804 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =197.804 N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:qmax = 5ql4/384EIqmax=514004/（384121900） = 0.076 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.054+0.

7、196+1.307 = 1.556 kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:pmax = Pl（3l2 - 4l2/9）/72EIpmax = 1556.4271400（314002-414002/9 ） /（72121900） = 6.037 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.076+6.037 = 6.113 mm；小横杆的最大挠度为 6.113 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1400/150=9.333与10 mm,满足要求！四、扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.0

8、0kN。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）: R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； P1 = 0.0382/2=0.054 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.4/2=0.027 kN； P3 = 0.31.4/2=0.294 kN； Q = 21.4 /2 = 1.96 kN；荷载的设计值: R=1.2（0.054+0.027+0.294）+1.41.96=3.194 kN；R 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满

9、足要求!五、脚手架立杆荷载计算作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：（1）每米立杆承受的结构自重标准值，为0.157kN/m NG1 = 0.1570+（1.402/2）0.038/1.2048.00 = 9.686kN；（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.313（1.4+0.2）/2 = 4.368 kN；（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.151.4/2 = 1.365 kN；（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 =

10、0.00548 = 0.336 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 15.755 kN；活荷载为施工荷载标准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，活荷载标准值 NQ = 22/2 = 3.92 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.215.755+ 0.853.92= 23.571 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.215.755+1.43.92=24.394kN；六、立杆的稳定性计算外脚手架采用双立杆搭设部分，按照构造

11、要求设置，不进行稳定性计算，只进行单立杆的稳定性计算。风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压（kN/m2），按照建筑结构荷载规范（GB50009-2001）的规定采用：0 = 0.35 kN/m2； z - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范（GB50009-2001）的规定采用：z= 0.74； s - 风荷载体型系数：取值为0.693；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.350.740.693 = 0.126 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 0.1261.

12、22/10 = 0.03 kN考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/（A） + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = Nd = 23.571 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/（A） fN = N= 24.394kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）表5.3.3得 ： = 1.57 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 2.176

13、 m；长细比: L0/i = 138 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.357立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量（抵抗矩） ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2；考虑风荷载时 = 23571.28/（0.357489）+30141.754/5080 = 140.956 N/mm2；立杆稳定性计算 = 140.956 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 = 24394.48/（0.357489）=139.738 N/mm2；立杆稳定性

14、计算 = 139.738 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：Hs = Af - （1.2NG2k + 0.851.4（NQk + MwkA/W）/1.2Gk构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K（kN）计算公式为：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 6.069 kN；活荷载标准值 ：NQ = 3.92 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.157 kN/m

15、；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / （1.40.85） = 0.03 /（1.4 0.85） = 0.025 kNHs =（ 0.3574.8910-4205103-（1.26.069+0.85（3.92+0.3571000.025/5.08）/（1.20.157）=121.041 m；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：H = Hs /（1+0.001Hs）H = 121.041 /（1+0.001121.041）=107.972 m；H= 107.972 和 50

16、 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =50 m。脚手架单立杆搭设高度为3m，小于H，满足要求！八、连墙件的稳定性计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl = Nlw + N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z0.92，s0.693，00.35，Wk = 0.7z0=0.7 0.920.6930.35 = 0.156 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.08 m2；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）, N0= 5.000 kN；风荷载产生的连墙件

17、轴向力设计值（kN），按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 2.204 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 7.204 kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i = 200/15.8的结果查表得到 =0.966，l为内排架距离墙的长度；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.966103 = 96.837 kN；Nl = 7.204 Nf = 96.837,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 7.204小于双扣件的抗滑力 12 kN，满足

18、要求！ 连墙件扣件连接示意图九、立杆的地基承载力计算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 135 kPa；其中，地基承载力标准值：fgk= 135 kPa ；脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ；立杆基础底面的平均压力：p = N/A =126.496 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = N+0.038H1 = 23.571+0.03845=25.299 kN；基础底面面积 ：A = 0.2 m2 。p=126.496kPa fg=135 kPa 。地基承载力满足要求！普通型钢悬挑脚手架计算书双排脚手架搭设高

19、度为 21 m，立杆采用单立杆；立杆的纵距为 1.4m，立杆的横距为1.4m，立杆的步距为1.5 m；内排架距离墙长度为0.20 m；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；连墙件布置取两步三跨，竖向间距 3 m，水平间距4.2 m，采用扣件连接；连墙件连接方式为单扣件；施工均布荷载（kN/m2）:3.000；结构脚手架；本工程地处重庆，基本风压0.4 kN/m2；风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数s 为0.214；每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m）:0.1360；安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:脚手板铺设

20、层数:4 层；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.6m，建筑物内锚固段长度 1.6 m。锚固压点压环钢筋直径（mm）:16.00；楼板混凝土标号:C30；6.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为（m）:悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物 1.2 m。 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。 P1= 0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.31.4/3=0.14 kN/m ； Q=31.

21、4/3=1.4 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.14+1.41.4 = 2.174 kN/m；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: Mqmax = ql2/8最大弯矩 Mqmax =2.1741.42/8 = 0.533 kN最大应力计算值 = Mqmax/W =104.852 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =104.852 N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 f=205 N/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荷载标准值q=0.038+0.14+1.4 = 1.578 kN/m ； qmax = 5ql4/3

22、84EI最大挠度 = 5.01.578121900）=3.144 mm；小横杆的最大挠度 3.144 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1400 / 150=9.333 与10 mm，满足要求！ 三、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 P1= 0.0381.4=0.054 kN；1.4/3=0.196 kN； Q= 31.4/3=1.96 kN； P=（1.20.054+1.20.196+1.41.96）/2=1.522 kN； 大横杆计算简图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配的弯矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷

23、载最大弯矩计算:M1max=0.081.4=0.006 kN 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.267Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.5221.4= 0.569 kNM = M1max + M2max = 0.006+0.569=0.575 kNm最大应力计算值 = 0.575106/5080=113.167 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力计算值 = 113.167 N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！最大挠度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配的挠度和,单位:mm；均布荷载最大挠度计算公式如

24、下: max = 0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度： max= 0.67714004 /（100121900） = 0.04 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下: pmax = 1.883Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：小横杆传递荷载 P=（0.054+0.196+1.96）/2=1.105kN = 1.8831.10514003/ （ 100 121900） = 2.273 mm；最大挠度和：= max + pmax = 0.04+2.273=2.313 mm；大横杆的最大挠度 2.313 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1400 / 150=9.3与10 mm，满足要求！ 四、扣件抗滑力的计算 Q = 31.4 /2 = 2.94 kN；（0.054+0.054+0.294）+1.42.94=4.598 kN； 五、脚手架立杆荷载的计算（1）每米立杆承受的结构自重标准值，为0.136kN/m NG1 = 0.1360+（1.400.038/1.5021.00 = 3.609kN；4（1.4+0.2）/2 =