钢管脚手架的计算参照.doc

1、 钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ130-2001 ） 。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为 50.0 米，20.0 米以下采用双管立杆，20.0 米以上采用单管立杆。搭设尺寸为：立杆的纵距 1.20 米，立杆的横距 1.05 米，立杆的步距 1.20 米。采用的钢管类型为 483.5，连墙件采用 2 步 3 跨，竖向间距 2.40 米，水平间距3.60 米。施工均布荷载为 4.0kN/m2，同时施工 2 层，脚手板共铺设 3 层。一、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

2、的最大弯矩和变形。1. 均布荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.3001.200/3=0.120kN/m活荷载标准值 Q=4.0001.200/3=1.600kN/m荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.120+1.41.600=2.430kN/m小横杆计算简图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=2.4301.0502/8=0.335kN.m=0.335106/5080.0=65.924N/mm2小横杆的计算强度小于 205.0N/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

3、挠度计算公式如下:荷载标准值 q=0.038+0.120+1.600=1.758kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.01.7581050.04/(3842.06105121900.0)=1.108mm小横杆的最大挠度小于 1050.0/150 与 10mm,满足要求!二、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。用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。1. 荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.0381.050=0.040kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3001.0501.200/3=0.126kN活荷载标准值

4、 Q=4.0001.0501.200/3=1.680kN荷载的计算值 P=(1.20.040+1.20.126+1.41.680)/2=1.276kN2. 抗弯强度计算最大弯矩考虑为大横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:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=0.08(1.20.038)1.2002+0.2671.2761.200=0.414kN.m=0.414106/5080.0=81.510N/mm2大横杆的计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求!3. 挠度计算最大挠度考虑为大横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

5、如下:大横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.6770.0381200.004/(1002.060105121900.000)=0.02mm集中荷载标准值 P=0.040+0.126+1.680=1.846kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.8831846.3201200.003/(1002.060105121900.000)=2.39mm最大挠度和V=V1+V2=2.414mm大横杆的最大挠度小于 1200.0/150 与 10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算: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(规范 5.2.5):R Rc其中 Rc 扣件抗滑承

6、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=0.0381.200=0.046kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3001.0501.200/2=0.189kN活荷载标准值 Q=4.0001.0501.200/2=2.520kN荷载的计算值 R=1.20.046+1.20.189+1.42.520=3.810kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达 40-65N.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；双扣件在 20kN 的荷载下会滑动, 其抗滑承载力可取 1

7、2.0kN。四、脚手架荷载标准值: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(kN/m) ；本例为 0.1489NG1 = 0.14950.000=7.445kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为 0.30NG2 = 0.30031.200(1.050+0.300)/2=0.729kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m) ；本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为 0.11NG3 = 0.1101.2003/2=0.198kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005N

8、G4 = 0.0051.20050.000=0.300kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.672kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 4.00021.2001.050/2=5.040kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.350Uz 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：Uz = 0.840Us 风荷载体型系数：Us

9、 = 0.480经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.70.3500.8400.480 = 0.099kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 0.851.4NQ不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 1.4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 计算公式MW = 0.851.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载基本风压标准值(kN/m2)；la 立杆的纵距 (m)；h 立杆的步距 (m)。五、立杆的稳定性计算:1. 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=17.46kN； 轴心受压立杆的稳定系数,

10、由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.39；i 计算立杆的截面回转半径， i=1.58cm；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=2.08m；k 计算长度附加系数，取 1.155；u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50；A 立杆净截面面积，A=4.89cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 91.28f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 Nl，连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl = 6.195kN 小于扣件的抗滑力 8.0kN，满足要求!八、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其中 p 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)， p = N/A；p = 69.85N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 17.46A 基础底面面积 (m2)；A = 0.25fg 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 180.00地基承载力设计值应按下式计算fg = kc fgk其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc = 1.00fgk 地基承载力标准值；fgk = 180.00地基承载力的计算满足要求!