扣件式钢管脚手架计算书

1、12334445123456789目录1 12.1 支架结构2.2 材料特性234.1 大横杆荷载计算4.2 强度计算4.3 挠度计算45.1 小横杆荷载计算5.2 强度计算5.3 挠度计算: 567.1 荷载计算: 67.2 立杆的稳定性计算: 67.3 最大搭设高度的计算 789济南黄河公铁两用桥 扣件式钢管脚手架计算书1 工程概况济南黄河公铁两用桥施工起讫里程为DK421+910.8 DK423+703.03,线路全长1792.42m,主桥中心里程为DK422+806.82济南黄河公铁两用桥由北向南横穿天桥区吉家庄、济阳县谢家村、跨越黄河北大堤、主河槽及黄河南大堤，穿过历城区付家庄。公铁

2、两用桥合建段铁路孔跨布置为：(6-32m)预应力混凝土简支梁+122m简支钢桁梁 +(7-52m) 预应力混凝土简支梁+(128+3*180+128)m 刚性悬索加劲连续钢桁梁+(9-32m)预应力混凝土简支梁(该桥为四线桥，货线孔跨布置与客线孔跨布置对应。石济客专602607 号、 610612 号、 629630 桥墩和邯济胶济联络线607 号、610611号、607635号桥墩为单建铁路桥墩，相应的G611 G612左、G627左、G627 右、G628 G629 G630号桥墩为单建公路桥墩，单建桥墩墩型均为圆端形实体桥墩。 主桥617620号桥墩采用三柱式单层框架墩；引桥 60860

3、9号桥墩采用两柱式单层 框架墩；其他公铁合建段桥墩均采用双层框架墩。2 支架结构与材料2.1 支架结构脚手架采用扣件式钢管支架，采用两排架形式。脚手架各种杆件采用外径 48mm壁厚3.5mm的钢管，脚手架内侧立杆距墩身模 板70cm,立杆排距1.0m,立杆纵向间距1.5m,横杆步距1.8m,每跨内设一道横杆， 立杆、 横杆均采用一字扣件对接，在搭设过程中立杆要搭设在横杆的外侧，相邻两根杆件接头要相互错开一步且不小于500mm， 各接头中心距主节点的距离不应大于步距的 1/3 。立杆搭设要垂直，横杆搭设要水平，立杆搭设垂直度为1/400，全高不大于± 50mm， 大横杆搭设要水平，全长

4、水平差不大于±20mm， 立杆的间距排距偏差不大于± 20mm小横杆外侧伸出架体的长度为150mm小横杆偏离主节点的距离不应大于150cm靠墩一侧的外伸长度不应大于 200mm每隔3.6m设置一道连接件。脚手架搭设高度应高出墩顶平台 120cm距地面20cm处设扫地杆。脚手架应设置接地装置。支架高度暂按36m高计算。2.2 材料特性钢管截面几何特性外径（）,d壁厚taWR A惯性矩I截回小重W回转半径i每米长质量(mm)(cm2)(cm4)(cm3)(cm)(kg/m)483.54.89312.1875.0781.5783.841钢材的强度设计值及弹性模量（N/mm2）Q2

5、35钢抗压、抗压和抗弯强度设计值f205弹性模量E52.06 X10扣件、底座、可调托撑的承载力设计值（kN）项目承载力设计值对接扣件（抗滑）3.2直角扣件、旋转扣件（抗滑）8.0底座（受压）、可调托撑（受压）40.0受压、受拉构件的容许长细比构件类型容许长细比入立杆双排架210横向斜撑、男力撑中的压杆250拉杆350单、双排脚手架立杆承受的每米结构自重标准值gk （kN/m）步距（m）脚手架类型纵距(m1.51.8双排架0.12953荷载标准计算作用于脚手架的荷载可分为永久荷载（恒荷载）与可变荷载（活荷载）。双排架脚手架永久荷载包含下列内容：（1）架体结构自重：包括立杆、纵向水平杆、横桥向水

6、平杆、剪刀撑、扣件的自重;(2)构、配件自重：包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。 脚手架可变荷载包括下列内容：(1)施工荷载：作业人员层上的人员、器具和材料等的自重；(2)风荷载。脚手板自重标准值：0.35 kN/m 2栏杆、挡脚板自重标准值：0.17 kN/m密目网自重标准值：0.02kN/m2立杆每米自重标准值：0.1295 kN/m构配件取值：单个直角扣件13.2N/个单个转角扣件14.6N/个单个对接扣件18.4N/个施工均布荷载标准值：3.0 kN/m 2基本风压：0.6 kP/m 2挡风系数及水平风荷载标准值计算巾=1.2An/Aw=1.2An/La/hAn=(La

7、+h+0.325Lah)*d其中，La=1.5m, h=1.8m, d=4.8cm。代入数据得：巾=0.201 水平风荷载标准值： Wk4*W0=0.201*0.6=0.121 kN/m 24大横杆计算4.1 大横杆荷载计算脚手板的荷载标准值 q1=0.35X 1.0/2=0.175 kN/m活荷载标准值q2=3X 1.0=1.5 (kN/m)4.2 强度计算(1)、最大弯矩：M = (-0.1 1.2q1 -0.117 1.4q2) l2其中：l立杆纵距；取l=1.5 mq1 脚手板的荷载标准值q1 = 0.175 kN/mq2 活荷载标准值q2 = 1.5 kN/m经计算得到：M=(-0.

8、1 X 1.2 X 0.175-0.117 X 1.4 X 1.5) X1.5A2=-0.60 kN.m(2)、截面应力计算公式如下：Ma =W其中W钢管截面抵抗矩 W = 5.078 cm 3M最大弯矩 M = -0.60 kN.m经计算得到：(t=0.60 X 106-(5.078 X 103) =118.2 N/mm2大横杆强度计算值小于钢管抗弯强度设计值205N/mm2故满足要求4.3 挠度计算最大挠度：V =0.667 q1l 0.99 q2l100EI100EI其中：l立杆纵距l = 1.5 mI截面惯性矩I = 12.187 cm 4E弹性搅量 E = 206000 N/mm2q

9、1脚手板的荷载标准值q1 = 0.175 kN/mq2活荷载标准值q2 = 1.5 kN/m经计算 得到：V=(0.667*0.175+0.99*1.5) X (1.5 乂 103)A4 +(100 X 206000 X12.187 X10000)=3.23 mm最大挠度计算值小于等于l/150=10mm,并且小于10mm故满足要求5小横杆的计算5.1 小横杆荷载计算大横杆自重标准值：P1=0.03841 X 1.5=0.058 kN脚手板的荷载标准值:P2=1 X 1.5 X 0.35=0.525 kN静荷载标准值：P=0.058+0.525=0.583 kN活荷载标准值：Q=3X 1.5

10、X 1.0=4.5 kN5.2 强度计算(1)、最大弯矩计算公式如下：M = Pl/2其中：l立杆的排距l =1.0 mP静荷载标准值P = 0.583 kNQ活荷载标准值Q = 4.5 kN经计算得到最大弯矩 M= (1.2 X 0.583+1.4 X 4.5) X 1.0 +2 =3.50 kN.m(2)、截面应力计算公式如下：Ma =W其中W钢管截面抵抗矩 W = 5.078 cm3M最大弯矩 M = 3.50 kN.m经计算得到：(T =3.5 X 106 + (5.078 X 103) = 68.9 N/mm2大横杆强度计算值小于或等于钢管抗弯强度设计值205 N/mm2,故满足要求

11、5.3挠度计算23P13V 二648EI其中：l立杆的排距l = 1.0 mI截面惯性矩I = 12.187 cm4E弹性搅量 E = 206000 N/mm2P静荷载标准值P =0.583 kNQ活荷载标准值Q = 4.5 kN经计算最大挠度 V=23+ 648X (0.583+4.5) X 103X(1.0 X 10»3 + (2.06 X 105X12.187 X 104)=7.2 mm最大挠度计算值小于等于l/150=10mm,故满足要求6扣件的抗滑承载力计算：横杆的自重标准值 P1 = 0.03841 X (1.0 +1.5) =0.096kN脚手板的荷载标准值 P2 =

12、0.35 X 1.5 X 1.0 + 2 =0.263kN活荷载标准值 Q = 3 X1.5X1.0+2 =2.25kN荷载的计算值 R = 1.2 X (0.096+0.263)+1.4 X 2.25 =3.58 kN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：R £ Rc其中Rc扣件抗滑承载力设计值Rc=8kNR 荷载的计算值R=3.58kN扣件的抗滑承载力小于扣件抗滑承载力设计值8kN,满足要求!7立杆计算：7.1 荷载计算：每米立杆承受的结构自重标准值 NG1=0.1295X 36=4.662 kN脚手板的自重标准值 NG2=0.35X 1.5 X 1.0/2

13、=0.263 kN栏杆与挡脚板自重标准值 NG3=0.17 X 1.5=0.225 kN密目网自重荷载：NG4=0.02X 1.5=0.03 kN静荷载标准值 NG=4.662+0.263+0.225+0.03=5.18 kN活荷载标准值 NQ=3< 1.5 X 1.0 + 2=2.25 kN风荷载标准值 Wk=0.121X 36X 1.5=6.534 kN不组合风荷载时，立杆的轴向压力设计值 N=1.2 X 5.18+1.4 X 2.25=9.366 kN 组合风荷载时，立杆的轴向压力设计值 N=1.2 X 5.18+0.9 X 1.4 X 2.25=9.05 kN 风荷载标准值产生的

14、立杆段弯矩：Mwk=0.121X 1.5 X 1.8A2 +10=0.059 kN.m风荷载设计值产生的立杆段弯矩：Mw=0.9X 1.4 X 0.058=0.073 kN.m构配件自重标准值产生的轴向力：NG2k=(18.4 X 6+13.2 X 20+14.6 X 9)/1000=0.5058 kN7.2 立杆的稳定性计算：(1)、立杆的长细比计算： ,_ l0 九 i其中：lo 立杆的计算长度lo = k N h=1X 1.8 x 1.8=3.24 m i 立杆的回转半径i = 1.578 cm经过计算，立杆的长细比 入=3.12 X 100+1.578=205立杆的长细比小于立杆容许长

15、细比210,满足要求！(2)、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式二"flA其中：A立杆净截面面积；取A=4.89 cm2N 不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值；取 N=9.366 kN小轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 人的结果查表得到小=0.172不考虑风荷载时立杆的稳定性 (T =9.366 X 103 + 0.172+489=111.4 N/mm2考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式c=A.Mw<if A W其中：A立杆净截面面积；取A=4.89 cm2W立杆净截面模量(抵抗矩)；取W=5.078 cm3N考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值；取 N=9.

16、05 kNMw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；取 Mw=0.073 kN.m小轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 人的结果查表得到小二0.172考虑风荷载时立杆的稳定性 (T =9050/(0.172 X 489)+7.3 X 104 + 5078=122.0 N/mm2不考虑风荷载时，立杆应力111.4N/mm2小于允许应力205N/mm2满足要求 考虑风荷载时，立杆应力122.0N/mm2、于允许应力205N/mm2满足要求 7.3最大搭设高度的计算不组合风荷载最大搭设高度：H Af -(1.2Ng2k 1.4% NQk) ig组合风荷载最大搭设高度：Af 一 1.2Ng2k 0.9 1

17、.4,心卜器 A)H L=1.2gk其中：A立杆净截面面积 A = 4.89 cm2W钢管截面抵抗矩 W = 5.078 cm3f钢管立杆抗压强度设计值f= 205 N/mm2gk每米立杆承受的结构自重标准值 gk=0.1295 kN/mNQK活荷载标准值NQK=2.25 kNMwk计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩Mwk=0.073 kN.mN g2K构配件自重标准值产生的轴向力 Ng2K=0.5058 kN小轴心受压杆件稳定系数小=0.172经计算，不组合风荷载最大搭设高度：Hs=(0.172 X489X205+ 1000-(1.2 X 0.5058+1.4 X 2.25) +(1.2 X

18、 0.1295)=86.8m 组合风荷载最大搭设高度：Hs=(0.172 X 489X 205+ 1000-(1.2 X 0.5058+0.9 X 1.4 X (2.25+0.073 X 0.172 X 489 + 5.078 + 10000) +(1.2 X 0.1295)=88.8 m最大搭设高度应该取上式中的较小值Hs=86.8m由于搭设高度Hs大于等于26m所以按下式调整：H 1 =一七一1 0.001HS S经计算得到脚手架高度限值为H=86.8m调整后的高度不宜超过50m,故：脚手架最大高度应为50m8连接件的计算(1)、风荷载产生的连墙件轴向力设计值按照下式计算：Niw =1.4 Wk Aw其中：wk风荷载基本风压值，wk=0.121 kN/m2Aw单个连接件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积：Aw=1.5 X3X1.8 X 3=16.2 m2经计算得到：风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=