上人马道计算书

1、附 1 ：?水泥储存库上人马道有关设计验算计算书? 钢管脚手架的计算参照 ?建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范? ( JGJ130-2021 ) 。计算的脚手架为上人斜道脚手架，搭设高度 为 46.1 米下。1 、参数信息(1) 脚手架参数搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.20 米，立杆的横距为 1.20 米，立 杆 的步距为 1.20 米；计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 46.1 米，立杆采用单立 管； 内排架距离墙长度为 1.5 米； 小横杆在上，搭接在大横杆上的小横 杆根数为2 ;采用的钢管类型为 48X 3.5 ；横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为 0.80 ； 连 墙

2、件采用两步三跨，竖向间距 2.40 米，水平间距 3.60 米， 采用焊缝连 接；(2) 活荷载参数施工荷载均布参数 (kN/m 2):3 .000 ；脚手架用途 : 其它用途； 同时 施工层数 :2 ；(3) 风荷载参数 山西省太原市地区，根本风压为 0.40 ，风荷载高度 变化系数为0.84，风荷载体型系数卩s为0.65 ;考虑风荷载(4) 静荷载参数 每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m 2):0.1489 ；脚手板自重标准值(kN/m2 )：0.350 ;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.170 ;平安设施与平安网(kN/m 2 ):0.005 ;脚手板铺设层数:4 ;脚手板类

3、别：竹串片脚手板；栏杆挡板类别：栏杆竹串片；(5) 地基参数地基土类型：碎石土；地基承载力标准值(kN/m 2)：500.00 ；根底底面扩展面积(m )：0.09 ;根底降低系数：0.40。2、大横杆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。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。(1) 均布荷载值计算小横杆的自重标准值：P 1= 0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值：P 2= 0.350 X 1.200/3=0.140 kN/m ;活荷载标准值：Q=3.000 X 1.200/3=1.200 kN/m ;荷载的计算值：q=1.2

4、X0.038+1.2 X0.140+1.4 X 1.200=1.894 kN/m ；n I I H IH I H HI I1+小横杆计算简图(2) 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：最大弯矩Mqmax :=1.894 X 1.200 2/8 = 0.341 kN.m(T =2:M qmax/V =67.113 N/mm ;小横杆的计算强度小于 205.0 N/mm 2,满足要求!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+0.140+1.200 = 1.378 kN/m阳申max=5护最大挠度V二5.03S4好X 1.378 X

5、 1200.0 4/(384 X 2.060 X 105X121900.0)=1.482 mm小横杆的最大挠度小于1200.0 / 150=8.000 与10 mm,满足要求!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) 荷载值计算 小横杆的自重标准值:P 1= 0.038 X 1.200=0.046 kN脚手板的荷载标准值:P 2= 0.350 X 1.200 X 1.200/3=0.168 kN活荷载标准值：Q= 3.000 X 1.200 X 1.200/3=1.440 kN ;荷载的计算值:P=(1.2 X 0.046+1.2 X 0.168

6、+1.4 X 1.440)/2=1.136 kNP PP FP P1 1 1 1 1. 1LLL大横杆计算简图(2) 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：M1max=0.08 X 0.038 X 1.200 X 1.2002 =0.005 kN.m ;集中荷载最大弯矩计算公式如下：集中荷载最大弯矩计算:M2max =0.267 X 1.136 X 1.200= 0.364 kN.m;imax + M zmax = 0.005+0.364=0.369 kN.m抗弯强度：(T = 0.369 x 106/5080.0=72.722 N/m

7、m 2；一 一 2大横杆的抗弯强度(T = 72.722小于f=205.0N/mm ;(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，单位:mmBLOK均布荷载最大挠度计算公式如下 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:Vmax= 0.677 x 0.038 x 1200.0 4 /(100 x 2.060 x 105x 121900.0) = 0.021 mm ;集中荷载最大挠度计算公式如下：PP二 1.883X 100 丸集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:P= (0.046+0.168+1.440) /2=0.827kNV= 1.883 x0.827 x

8、 1200.0 3/ ( 100 x2.060 x 105x121900.0) = 1.072 mm ;最大挠度和：V= Vmax + V pmax = 0.021+1.072=1.093 EE大横杆的最大挠度小于 1200.0 / 150=8.0 或者10 mm,满足要 求!4、扣件抗滑力的计算按标准表 5.1.7,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 (标准 5.2.5):R w Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值 ,

9、取 6.40 kN ； R - 纵向或横 向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；横杆的自重标准值 ：P i = 0.038 X 1.200=0.046 kN ; 脚手板 的荷载标准值 ：P 2 = 0.350 X 1.200 X1.200/2=0.252 kN ； 活荷载标准 值 ： Q = 3.000 X 1.200 X 1.200 /2 = 2.160 kN ； 荷载的计算 值 ： R=1.2 X (0.046+0.252)+1.4 X2.160=3.382 kN ；R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 !5、脚手架荷载标准值作用于脚手架的荷载包括静荷载、 活

10、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 0.1489N G1 = 0.149 X 46.100 = 6.864 kN ；(2)脚手板的自重标准值 (kN/m 2); 本例采用竹串片脚手板，标准 值为 0.35N G2= 0.350 X 4X 1.200 X (1.200+0.3)/2 = 1.260 kN ;(3) 栏杆与挡脚手板自重标准值 (kN/m) ; 本例采用栏杆竹串片， 标准值为 0.17N G3 = 0.170 X 4X 1.200/2 = 0.408 kN ;(4) 吊挂的平安设施荷载，包括平安网 ( kN/

11、m 2) ; 0.005N G4 = 0.005 X 1.200 X 46.100 = 0.277 kN ; 经计算得到，静荷载标准值N G =N G1 +N3 2+N3 3+N3 4 = 8.809 kN ; 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N Q= 3.000 X 1.200 X 1.200 X 2/2 = 4.320 kN ; 风荷载标准值应按照以下公式计算WK = 0 ? S %其中 Wo -根本风压 (kN/m 2)，按照?建筑结构荷载标准? (GB50009-2001) 的规定采用： WO = 0

12、.400 kN/m 2;U z -风荷载高度变化系数，按照?建筑结构荷载标准? (GB50009-2001) 的规定采用： UZ 二 0.840 ;U s -风荷载体型系数： US =0.649经计算得到，风荷载标准值W k = 0.7 X 0.400 X 0.840 X 0.649 = 0.153 kN/m不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式16.619 kNN = 1.2Ng+1.4N q= 1.2 X 8.809+ 1.4 X 4.320考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2 N g+0.85 X 1.4Nq = 1.2 X 8.809+ 0.85 X 1.4

13、X 4.320= 15.711 kN ;设计值产生的立杆段弯矩 M w计算公式M w = 0.85 X 1.4W_ah2/10 =0.850 X 1.4 X 0.153 X 1.200 X21.200/10 = 0.031 kN.m ;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：立杆的轴心压力设计值：N =16.619 kN ;计算立杆的截面回转半径：i二1.58 cm ;计算长度附加系数：K = 1.155;计算长度系数参照?扣件式标准?表 得：U = 1.530计算长度，由公式I o二kuh确定：I = 2.121 m ;L o/i = 134.000;轴心受压立杆的稳定系

14、数？，由长细比I o/i的结果查表得：? = 0.376 :立杆净截面面积：A = 4.89 cm立杆净截面模量(抵抗矩)：W = 5.08 cm ;钢管立杆抗压强度设计值：f =205.000 N/mm ;(T = 16619.000/(0.376 x 489.000)=90.386 N/ mrA立杆稳定性计算(T = 90.386小于f = 205.000 N/mm 2满足要求！考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值：N =15.711 kN ；计算立杆的截面回转半径：i二1.58 cm ；计算长度附加系数：K = 1.155；计算长度系数参照?扣件式标准?表 得：U =

15、1.530计算长度，由公式I二kuh确定：I o二2.121 m ;L o/i = ：134.000;轴心受压立杆的稳定系数？，由长细比I o/i的结果查表得到:? = 0.376立杆净截面面积：A = 4.89 cm 2;立杆净截面模量 (抵抗矩)：W = 5.08 cm3;2钢管立杆抗压强度设计值：f =205.000 N/mm ;(T = 15711.468/(0.376 x 489.000)+31388.656/5080.000=91.630 N/mm 2；立杆稳定性计算(T = 91.630小于f = 205.000 N/mm 2满足要求！7、最大搭设高度的计算不考虑风荷载时，采用单

16、立管的敞开式、全圭寸闭和半圭寸闭的脚手 可搭设高度按照下式计算：亦一 1 2M 琢 + 14%J卩.2欽构配件自重标准值产生的轴向力NG2kN计算公式为：N G2K = N G2+N33+N34 = 1.945 kN ;活荷载标准值：M = 4.320 kN ;每米立杆承受的结构自重标准值：Gk = 0.149 kN/m ;H s 二0.376 X 4.890 X 10-4 X 205.000 X 103-(1.2 X 1.945+ 1.4X 4.320)/(1.2 X 0.149)=164.040 m ;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：A=H = 164.0

17、40 /(1+0.001 X 164.040 ) =140.923 mH= 140.923和50比拟取较小值。得到，脚手架搭设高度限 值H=50.000 m。考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全圭寸闭和半圭寸闭的脚手架 搭设高度按照下式计算：和 剑一 1,2 輒越 + 0.85x14 a + 姐 M 讴 Wj=构配件自重标准值产生的轴向力NG2kN 计算公式为:N G2K = N G2 +N3 3 +N3 4 = 1.945 kN活荷载标准值： M = 4.320 kN ;每米立杆承受的结构自重标准值：G = 0.149 kN/m ;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=M / (1.4

18、 X 0.85) = 0.031 /(1.4 X 0.85) = 0.026 kN.m ;-4 -3H s =( 0.376 X 4.890 X 10 X 205.000 X 10 -(1.2 X 1.945+0.85 X 1.4 X (4.320+ 0.376 X 4.890 X 0.026/5.080)/(1.2 X 0.149)=162.759 m ;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：LIH = 1-F 0.001八H = 162.759 /(1+0.001 X 162.759)=139.976 m ;H= 139.976 和50 比拟取较小值。经计算得到，

19、脚手架搭设 高度限值 H =50.000 m 。&连墙件的计算连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：N l = N lw + N o风荷载根本风压值 W = 0.153 kN/m ;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw = 8.640 m 2;连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 (kN), N o= 5.000kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值 (kN) ，应按照下式计算：N LW = 1.4 X WX Aw = 1.846 kN ;连墙件的轴向力计算值Nl二Nlw + No= 6.846 kN ;其中? -轴心受压立杆的稳定系数 ，1 为内排架距离墙的长 度, 由长细

20、比 l/i=1500.000/15.800 的结果查表得到 0.626 ；A = 4.89 cm2 ； f=205.00 N/mm 2;连墙件轴向力设计值N=? X AX f=0.626 x 4.890 x 10-4 x 205.000 x 103 = 62.753kN ;N l=6.846<N f=62.753, 连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用焊接方式与墙体连接，对接焊缝强度计算公式如下其中 N 为连墙件的轴向拉力， N=6.846 kN ;l w为连墙件的周长，取 Lw=pi x d=150.796 mmt 为连墙件的周长， t=3.500 mm ;ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0 N/mm 2；经过焊缝抗拉强度 ( T =6846.392 /( 150.796