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双排钢管脚手架承载计算方案
1.1脚手架参数双排脚手架搭设高度为
15.0米,1000m3,2000m3;立杆采用单立管;搭设尺寸为:立杆的纵距为
1.80米,立杆的横距为
1.05米,大小横杆的步距为
1.80米;内排架距离墙长度为
0.30米;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2根;脚手架沿罐体长度002A/B、002C为46米;001A/B/C为55米.采用的钢管规格为
①48x
3.5;横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为
0.80;
1.
1.1活荷载参数施工均布活荷载标准值:
3.000kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;
1.
1.2风荷载参数X
15.00=
3.494;2脚手板的自重标准值kN/m2;采用冲压钢脚手板,标准值为
0.30NG2=
0.300X4X
1.800X
1.050+
0.3/2=
1.458kN;⑶栏杆与挡脚手板自重标准值kN/m;采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为
0.11NG3=
0.110X4X
1.800/2=
0.396kN;⑷吊挂的安全设施荷载,包括安全网kN/m,
0.005NG4=
0.005X
1.800X
15.000=
0.135kN;经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=
5.483kN;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=
3.000X
1.050X
1.800X2/2=
5.670kN;风荷载标准值按照以下公式计算□qUjW其中Wo-基本风压kN/m,按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的规定采用Wo=
0.300kN/m2;Uz-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=
0.840;Us-风荷载体型系数取值为
0.649;经计算得到,风荷载标准值Wk=
0.7X
0.300X
0.840X
0.649=
0.114kN/m2;不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为Nd=
1.2NG+
1.4NQ=
1.2X
5.483+
1.4X
5.670=
11.517kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=
0.85X
1.4WkLah2/10=
0.850X
1.4X
0.114X
1.800X
1.8002/10=
0.079kN-m;
1.6立杆的稳定性计算不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为b嗯4力4立杆的轴向压力设计值N=
13.988kN;计算立杆的截面回转半径i=
1.58cm;计算长度附加系数参照《扣件式规范》表
5.
3.3得k=
1.155;计算长度系数参照《扣件式规范》表
5.
3.3得口二
1.500;计算长度,由公式lo=kph确定10=
2.945m;长细比Lo/i=
186.000;轴心受压立杆的稳定系数(p,由长细比lo/i的计算结果查表得到cp=
0.207;立杆净截面面积A=
1.89cm2;立杆净截面模量(抵抗矩)W=
5.08cm3;钢管立杆抗压强度设计值[f]=
205.000N/mm2;o=
16927.000/
0.207x
489.000=
167.227N/mm2;立杆稳定性计算o=
167.227N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=
205.000N/mm2,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式M wu立杆的轴心压力设计值N=
12.863kN;计算立杆的截面回转半径i=
1.58cm;计算长度附加系数参照《扣件式规范》表
5.
3.3得k=
1.155;计算长度系数参照《扣件式规范》表
5.
3.3得口二
1.500;计算长度,由公式I0=kuh确定10=
2.945m;长细比L0/i=
186.000;轴心受压立杆的稳定系数中,由长细比lo/i的结果查表得到(p=
0.207立杆净截面面积A=
1.89cm2;立杆净截面模量(抵抗矩)W=
5.08cm3;钢管立杆抗压强度设计值[f]=
205.000N/mm2;o=
15802.678/
0.207x
489.000+
66932.493/
5080.000=
169.293N/mm2;立杆稳定性计算o=
169.293N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=
205.000N/mm2,满足要求!
1.7最大搭设高度的计算按《规范》
5.
3.6条不考虑风荷载时,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_兹八
1.2/2”14既»构配件自重标准值产生的轴向力NG2KkN计算公式为NG2K=NG2+NG3+NG4=
1.989kN;活荷载标准值NQ=
5.670kN;每米立杆承受的结构自重标准值Gk=
0.134kN/m;Hs=[
0.186X
1.890X10-4X
205.000X103-
1.2X
1.989+
1.4X
5.670]/
1.2X
0.134=
51.862m;按《规范》
5.
3.7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:[;/]=———1+
0.001也[H]=
51.862/1+
0.001X
51.862=
49.305m;[H]=
49.305和50比较取较小值得到,脚手架搭设高度限值[H]=
49.305m,满足要求!
1.8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 W fg地基承载力设计值fg=fgkxkc=
200.000kN/m2;其中,地基承载力标准值fgk=
500.000kN/m2;脚手架地基承载力调整系数kc=
0.400;立杆基础底面的平均压力p=N/A=
161.300kN/m2;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值N=
11.517kN;基础底面面积A=
0.090m2o p=
161.300Wfg=
200.000kN/m2地基承载力满足要本工程地处四川省成都市,基本风压为
0.30kN/m2;风荷载高度变化系数|JZ为
0.84,风荷载体型系数ps为
0.65;脚手架计算中考虑风荷载作用;
1.
1.3静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值kN/m
20.1337;脚手板自重标准值kN/m
20.300;栏杆挡脚板自重标准值kN/m
20.110;安全设施与安全网kN/m2:
0.005;脚手板类别:冲压钢脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值kN/m2:
0.038;
1.
1.4地基参数地基土类型碎石土;地基承载力标准值kN/m2:
500.00;立杆基础底面面积m
20.09;地面广截力调整系数040L o却纵;I制户或峡二立百图
1.2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
1.
2.
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=
0.300X
1.800/3=
0.180kN/m;活荷载标准值0=
3.000X
1.800/3=
1.800kN/m;荷载的计算值:q=
1.2X
0.038+
1.2X
0.180+
1.4X
1.800=
2.782kN/m;q]口口口口I rTTTT]-----------------------------小横杆计算简图
1.22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Kn皿=q廿怆最大弯矩Mqmax=
2.782X
1.0502/8=
0.383kN-m;最大应力计算值o=Mqmax/W=
75.474N/mm2;小横杆的最大应力计算值o=
75.474N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=
205.0N/mm2,满足要求!
123.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+
0.180+
1.800=
2.018kN/m;v=.并4一a384SZ最大挠度V=
5.0X
2.018X
1050.04/384X
2.060X105X
121900.0=
1.272mm;小横杆的最大挠度
1.272mm小于小横杆的最大容许挠度
1050.0/150=
7.000与10mm,满足要求!
1.3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
1.31荷载值计算小横杆的自重标准值P1=
0.038X
1.050=
0.040kN;脚手板的荷载标准值P2=
0.300X
1.050X
1.800/3=
0.189kN;活荷载标准值:Q=
3.000X
1.050X
1.800/3=
1.890kN;荷载的设计值:P=
1.2X
0.040+
1.2X
0.189+
1.4X
1.890/2=
1.461kN;p p p ppp大横杆计算简图
1.32强度验算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仁=
0.08〃均布荷载最大弯矩计算:M1max=
0.08X
0.038X
1.800X
1.8002=
0.018kN.m;集中荷载最大弯矩计算公式如下:%=
0.2679集中荷载最大弯矩计算M2max=
0.267X
1.461X
1.800=
0.702kN.m;M=M1max+M2max=
0.018+
0.702=
0.720kN-m最大应力计算值a=
0.720x106/
5080.0=
141.708N/mm2;大横杆的最大应力计算值a=
141.708N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=
205.0N/mm2,满足要求!
133.挠度验算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下:万,4A=
0.677-2-_100£Z大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:Vmax=
0.677X
0.038X
1800.04/100X
2.060X105X
121900.0=
0.109mm;集中荷载最大挠度计算公式如下:Pl=
1.883x1005/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=
0.040+
0.189+
1.890/2=
1.060kN V=
1.883X
1.060X
1800.03/100X
2.060X105X
121900.0=
1.634mm;最大挠度和V=Vmax+Vpmax=
0.109+
1.634=1,743mm;大横杆的最大挠度
1.743mm小于大横杆的最大容许挠度
1800.0/150=
12.0与10mm,满足要求!
1.4扣件抗滑力的计算按规范表517,直角、旋转单扣件承载力取值为
8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数
0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为
6.40kN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):RRc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取
6.40kN;R-纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;小横杆的自重标准值:P1=
0.038X
1.050X2/2=
0.040kN;大横杆的自重标准值P2=
0.038X
1.800=
0.069kN;脚手板的自重标准值P3=
0.300X
1.050X
1.800/2=
0.284kN;活荷载标准值:Q=
3.000X
1.050X
1.800/2=
2.835kN;荷载的设计值R=
1.2X
0.069+
0.284+
1.4X
2.835=
1.392kN;R
6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
1.5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kN,为
0.1337NG1=[
0.1337+
1.05X2/2+
1.80X2X
0.038/
1.80]。