元拓50米高盘扣式脚手架外架计算书.docx

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元拓50米高盘扣式脚手架外架计算书

盘扣脚手架外架计算书

1、设计、计算、校核依据

1.1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》（JGJ231-2010）

1.2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

1.3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

1.4、元拓集团企业标准

1.5、《建筑施工手册》第四版

2、参数信息

2.1脚手架参数

双排脚手架搭设最大高度为50米，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：

横距为0.9m，纵距为1.5m，步距为2m；内排架体距离墙距离为0.75m；采用的横杆钢管类型为Q235Φ48.3×2.5mm，立杆钢管类型为Q345Φ48.3×3.25mm。

连墙件采用2步2跨，用横杆头与立杆连接。

2.2活荷载参数

施工均布活荷载标准值3.0kN/m2；同时施工层数3层；

2.3风荷载参数

项目当地基本风压

为0.75（kN/m2）；

风荷载高度变化系数依据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》50米处取

为1.42；

2.4静荷载参数

每米立杆自重标准值为：

Φ48.3×3.2：

0.0509KN/M；Φ48.3×4.0：

0.059KN/M；Φ60×3.2：

0.0626KN/M

脚手板自重标准值为0.35（kN/m2）；

栏杆挡脚板自重标准值为0.17（kN/m）

安全设施与安全网为0.05（kN/m2）；

3、横向水平杆的计算

按照《盘扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ231-2010）第5.2.4条规定，横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算。

将横向水平杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算横向水平杆的最大弯矩矩和变形。

图3水平杆示意图

3.1均布荷载值计算

横向水平杆的自重标准值:

P1=0.0405kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.35×1.5=0.525kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×1.5=4.5kN/m；

恒荷载的设计值:

q1=1.2（P1+P2）=0.679kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4Q=6.3kN/m；

图4横向水平杆设计荷载图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

跨中最大弯距按图4。

跨中最大弯距计算公式如下:

强度计算：

强度满足要求。

3.2挠度验算

均布荷载作用下最大挠度为跨中。

计算公式如下：

式中：

q=q1+q2；

L—横距

容许挠度

计算出的最大跨中挠度小于容许挠度，因此挠度验算满足要求。

4、纵向水平杆的计算

使用挂钩塔板时，搭在横向水平杆上，横向水平杆与立杆销接，横向水平杆与挂钩刚跳板的荷载不施加于纵向水平杆上，纵向水平杆上只有自重荷载，而纵向水平杆的自重荷载比较小，可不计算弯曲应力与挠度。

5、圆盘立杆荷载计算

作用于脚手架的静荷载标准值包括以下内容：

1、架体自重产生的荷载标准值为NG1；

Φ48.3×3.2：

Φ48.3×4.0：

Φ60×3.2：

2、脚手板的自重标准值：

采用钢脚手板的自重标准值为0.35kN/m2

NG2=0.35×1.5×0.9×24/2=5.67KN

3、栏杆与挡脚手板自重标准值：

栏杆与挡脚板自重标准值为0.17kN/m

NG3=0.17×24×1.5=6.12KN

4、吊挂的安全设施荷载，包括安全网0.05kN/m2

NG4=0.05×1.5×50=3.75KN

经计算得到，静荷载标准值

Φ48.3×3.2：

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.520+5.67+6.12+3.75=20.06KN

Φ48.3×4.0：

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.925+5.67+6.12+3.75=20.465KN

Φ60×3.2：

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.105+5.67+6.12+3.75=20.645N

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=3×0.9×1.5×3/2=6.075KN

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

Φ48.3×3.2：

N=1.2×20.06+0.9×1.4×6.075=31.727KN

Φ48.3×4.0：

N=1.2×20.465+0.9×1.4×6.075=32.213KN

Φ60×3.2：

N=1.2×20.645+0.9×1.4×6.075=32.429KN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为：

Φ48.3×3.2：

N'=1.2×20.06+1.4×6.075=32.577KN

Φ48.3×4.0：

N'=1.2×20.465+1.4×6.075=33.063KN

Φ60×3.2：

N'=1.2×20.645+1.4×6.075=33.279KN

6、立杆的稳定性计算

立杆计算长度计算：

式中：

—脚手架水平杆竖向最大步距

—考虑脚手架整体稳定性的立杆计算长度

Φ48.3×3.2：

计算立杆的截面回转半径i=1.59cm；

立杆长细比:

；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比λ的结果查表得到φ为0.158

立杆净截面面积为4.50cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）为4.73cm3；

Φ48.3×4.0：

计算立杆的截面回转半径i=1.572cm；

立杆长细比:

；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比λ的结果查表得到φ为0.155

立杆净截面面积为5.57cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）为5.70cm3；

Φ60×3.2：

计算立杆的截面回转半径i=2.01cm；

立杆长细比:

；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比λ的结果查表得到φ为0.248

立杆净截面面积为5.71cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）为7.70cm3；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

Φ48.3×3.2：

不满足要求！

Φ48.3×4.0：

不满足要求！

Φ60×3.2：

满足要求！

7、计算架体安全网的挡风系数以及组合风荷载时立杆稳定性：

按照Φ60×3.2的立杆计算安全网的挡风系数。

按敞开框架采用风荷载体型系数时：

（1）无16级台风敞开式框架风荷载体型系数按规范4.2.3条计算：

计算的风荷载标准值为

风荷载标准值按照以下公式计算：

经计算

计算得到风荷载体型系数

计算得到风荷载设计值产生的立杆段弯矩为：

式中：

ω0——基本风压（kN/m2），按照《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》（JGJ231-2010），取当地基本风压值；

μz——风荷载高度变化系数，按照《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》（JGJ231-2010）取值：

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

（2）16级台风时，封闭网拆除后，

=0.333，（查《建筑荷载规范》表采用内插法确定

=0.955）

满足要求！

7、连墙件的稳定性计算

连墙件风荷载标准值按密目式安全网计算；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

式中：

—风荷载标准值

—连墙件水平间距（m）

—连墙件竖向间距（m）

脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,N0=3.000kN；

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

连墙件承载力设计值按下式计算：

其中φ——轴心受压立杆的稳定系数；

A——为连墙件的截面尺寸；

f——为连墙件钢材的抗压强度；

由长细比

的结果查表得到φ为0.861，

为内排架距离墙的长度；

因为

，所以连墙件的稳定性满足要求。

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