一:引數資訊
1.工程說明:
型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計算依據《建築施工扣件式鋼管腳手架安
全技術規範》(jgj130-2001)、《建築結構荷載規範》(gb 50009-2001)、
《鋼結構設計規範》(gb 50017-2003)、《建築施工安全檢查評分標準》
(jgj59-99)、《建築施工高處作業安全技術規範》(jgj80-91) 以及本工
程的施工圖紙。
2.腳手架引數
雙排腳手架搭設高度為 20 m,立桿採用單立杆;
搭設尺寸為:立桿的縱距為 1.5m,立桿的橫距為1.10m,立桿的步距為1.5m;
內排架距離牆長度為0.25m;
大橫桿在上,搭接在小橫桿上的大橫桿根數為 2 根;
採用的鋼管型別為 φ48×3.5;
橫桿與立桿連線方式為單扣件;
3.活荷載引數
施工均布荷載(kn/m2):3.000;腳手架用途:結構腳手架;
同時施工層數:2 層;
4.靜荷載引數
每公尺立桿承受的結構自重荷載標準值(kn/m):0.1394;
腳手板自重標準值(kn/m2):0.300;欄杆擋腳板自重標準值(kn/m):0.130;
安全設施與安全網自重標準值(kn/m2):0.010;腳手板鋪設層數:5 層;
腳手板類別:竹笆片腳手板;欄杆擋板類別:竹笆片腳手板擋板;
5.水平懸挑支撐鋼管
懸挑水平鋼梁採用16a號槽鋼,其中建築物外懸挑段長度1.5m,建築物內錨固段長度 2.3 m。
錨固壓點螺栓直徑(mm):20.00;
樓板混凝土標號:c30;
6.拉繩與支桿引數
鋼絲繩安全係數為:6.000;
鋼絲繩與牆距離為(m):3.300;
懸挑水平鋼梁採用鋼絲繩與建築物拉結,最裡面面鋼絲繩距離建築物 1.2 m。
二、大橫桿的計算:
按照《扣件式鋼管腳手架安全技術規範》(jgj130-2001)第5.2.4條規定,
大橫桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。將
大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎
矩和變形。
1.均布荷載值計算
大橫桿的自重標準值:p1=0.038 kn/m ;
腳手板的自重標準值:p2=0.3×1.10/(2+1)=0.11 kn/m ;
活荷載標準值: q=3×1.10/(2+1)=1.10 kn/m;
靜荷載的設計值: q1=1.2×0.038+1.2×0.11=0.178 kn/m;
活荷載的設計值: q2=1.4×1.10=1.54 kn/m;
圖1 大橫桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)
圖2 大橫桿設計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)
2.強度驗算
跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。
跨中最大彎距計算公式如下:
m1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2
跨中最大彎距為 m1max=0.08×0.178×1.52+0.10×1.54×1.52 =0.379 kn·m;
支座最大彎距計算公式如下:
m2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2
支座最大彎距為 m2max= -0.10×0.178×1.52-0.117×1.54×1.52 =-0.445 kn·m;
選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算:
σ =max(0.379×106,0.445×106)/5080= 88 n/mm2;
大橫桿的最大彎曲應力為 σ = 88 n/mm2 小於大橫桿的抗壓強度設計值 [f]=205 n/mm2,滿足要求!
3.撓度驗算:
最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度。
計算公式如下:
νmax = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100ei
其中:靜荷載標準值: q1= p1+p2=0.038+0.11=0.148 kn/m;
活荷載標準值: q2= q =1.10 kn/m;
最大撓度計算值為:ν = 0.677×0.
148×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.
10×15004/(100×2.06×105×121900) = 2.391 mm;
大橫桿的最大撓度 2.391 mm 小於大橫桿的最大容許撓度 1500/150 mm與10 mm,滿足要求!
三、小橫桿的計算:
根據jgj130-2001第5.2.4條規定,小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。
用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載,在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。
1.荷載值計算
大橫桿的自重標準值:p1= 0.038×1.5 = 0.058 kn;
腳手板的自重標準值:p2=0.3×1.10×1.5/(2+1)=0.165 kn;
活荷載標準值:q=3×1.10×1.5/(2+1) =1.65 kn;
集中荷載的設計值: p=1.2×(0.058+0.165)+1.4 ×1.65= 2.578 kn;
小橫桿計算簡圖
2.強度驗算
最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標準值最不利分配的彎矩和;
均布荷載最大彎矩計算公式如下:
mqmax = ql2/8
mqmax = 1.2×0.038×1.102/8 = 0.007 kn·m;
集中荷載最大彎矩計算公式如下:
mpmax = pl/3
mpmax = 2.578×1.10/3 = 0.945 kn·m ;
最大彎矩 m = mqmax + mpmax = 0.952 kn·m;
最大應力計算值 σ = m / w = 0.952×106/5080=187.401 n/mm2 ;
小橫桿的最大彎曲應力 σ =187.401 n/mm2 小於小橫桿的抗壓強度設計值 205 n/mm2,滿足要求!
3.撓度驗算
最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和;
小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式如下:
νqmax = 5ql4/384ei
νqmax=5×0.038×11004/(384×2.06×105×121900) = 0.029 mm ;
大橫桿傳遞荷載 p = p1 + p2 + q = 0.058+0.165+1.65 = 1.873 kn;
集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:
νpmax = pl(3l2 - 4l2/9)/72ei
νpmax = 1873×1100×(3×11002-4×11002/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 3.53 mm;
最大撓度和 ν = νqmax + νpmax = 0.029+3.53 = 3.559 mm;
小橫桿的最大撓度為 3.559 mm 小於小橫桿的最大容許撓度 1100/150mm與10 mm,滿足要求!
四、扣件抗滑力的計算:
按規範表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kn,該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為8.00kn。
縱向或橫向水平杆與立桿連線時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》5.2.5):
r ≤ rc
其中 rc -- 扣件抗滑承載力設計值,取8.00 kn;
r -- 縱向或橫向水平杆傳給立桿的豎向作用力設計值;
大橫桿的自重標準值: p1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kn;
小橫桿的自重標準值: p2 = 0.038×1.10/2=0.021 kn;
腳手板的自重標準值: p3 = 0.3×1.10×1.5/2=0.248 kn;
活荷載標準值: q = 3×1.10×1.5 /2 = 2.475 kn;
荷載的設計值: r=1.2×(0.058+0.021+0.248)+1.4×2.475=3.858 kn;
r < 8.00 kn,單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!
五、腳手架立桿荷載的計算:
作用於腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容:
(1)每公尺立桿承受的結構自重標準值,為0.1394 kn/m
ng1 = [0.1394+(1.50×2/2)×0.038/1.50]×20.00 = 3.548 kn;
(2)腳手板的自重標準值;採用竹笆片腳手板,標準值為0.3kn/m2
ng2= 0.3×5×1.5×(1.10+0.25)/2 = 1.519 kn;
(3)欄杆與擋腳手板自重標準值;採用竹笆片腳手板擋板,標準值為0.130 kn/m
ng3 = 0.13×5×1.5/2 = 0.488 kn;
(4)吊掛的安全設施荷載,包括安全網:0.010 kn/m2
ng4 = 0.010×1.5×20 = 0.3 kn;
經計算得到,靜荷載標準值
ng = ng1+ng2+ng3+ng4 = 5.855 kn;
活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和,立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經計算得到,活荷載標準值
nq = 3×1.10×1.5×2/2 = 4.95 kn;
考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為
n = 1.2 ng+0.85×1.4nq = 1.2×5.855+ 0.85×1.4×4.95= 12.917 kn;
不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為
n'=1.2ng+1.4nq=1.2×5.855+1.4×4.95=13.956 kn;
普通型鋼懸挑腳手架計算書範本
型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計算依據 建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範 jgj130 2011 建築結構荷載規範 2006版 gb 50009 2001 鋼結構設計規範 gb 50017 2003 建築施工安全檢查評分標準 jgj59 2011 建築施工高處作業安全技術規範 jgj80 91 以及...
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