浙江某悬挑式扣件钢管脚手架计算书

*****大学图书馆工程悬挑式扣件钢管管脚手架计算算书一、工程概况1、工程名称：：2、工程地址及及规模、层次次、结构：****图书馆工程程经省计委[[2004]]*号文件批准准，建筑工程程施工许可证证编号为*****。本工程位于*****校园内，即即校前广场*侧，市***大道以西，由由浙江****投资建造，是是一座功能完完备，造型美美观实用的大大楼。本工程位于浙江江****新校区内，由由图书馆和报报告厅二部分分组成，其中中7层图书馆设设有一层地下下室。本工程程总建筑面积积为409772.9m22，为二至七七层框架结构构（部分框剪剪结构），其其中地上建筑筑面积为388283.99m2（图图书馆352247.9m2，报告告厅30366m2），地地下室建筑面面积26899m2。建建筑物最高点点为33.66米，图书馆馆标准层层高高为4.8米。本本工程属一类类建筑，耐火火等级为一级级，屋面防水水等级为二级级，地下室防防水等级为二二级，设计使使用年限为550年。±0.0000相当于绝对对标高67..2米，室内内外高差0..6米。3、建设、勘察察、设计、施施工、监理、质质检、安检等等参与建设工工程单位：建设单位：勘察单位：设计单位：施工单位：监理单位：质监单位：安监单位：4、正式开工日日期：20004年12月7日。由于3#区与11#区相衔接接部位（三层层楼面）为钢钢结构屋面，根根据工程实际际情况，采用用悬挑式外脚脚手架，即11-7~1--12交1-F轴立面面与1-122交1-F~11-H轴立面面。钢管脚手架的计计算参照《建建筑施工扣件件式钢管脚手手架安全技术术规范》（JJGJ1300-20011）。计算的脚手架为为双排脚手架架，搭设高度度为24.00米，立杆采采用单立管。搭设尺寸为：立立杆的纵距11.50米，立立杆的横距00.80米，立立杆的步距11.50米。采用的钢管类型型为48×3.5，连墙件采用2步步3跨，竖向间间距3.000米，水平间间距4.500米。施工均布荷载为为3.0kNN/m2，同时施工工2层，脚手板板共铺设4层。悬挑水平钢梁采采用[18aa号槽钢U口水平，其其中建筑物外外悬挑段长度度1.20米，建建筑物内锚固固段长度2..50米。悬挑水平钢梁采采用钢丝绳与与建筑物拉结结，最外面钢钢丝绳距离建建筑物1.000m。考虑脚手架搭设设有14步，所以以在[18aa号槽钢上用用钢丝拉绳拉拉结外，在228.8M至至33.6MM增加一道钢钢丝拉绳拉结结。二、大横杆的计计算:大横杆按照三跨跨连续梁进行行强度和挠度度计算，大横横杆在小横杆杆的上面。按照大横杆上面面的脚手板和和活荷载作为为均布荷载计计算大横杆的的最大弯矩和和变形。1.均布布荷载值计算算大横杆的自重标标准值PP1=0.0038kN//m脚手板的荷载标标准值PP2=0.1150×0.8000/4=0..030kNN/m活荷载标准值Q=3..000×0.8000/4=0..600kNN/m静荷载的计算值值q1==1.2×0.0388+1.2××0.0300=0.0882kN/mm活荷载的计算值值q2==1.4×0.6000=0.8440kN/mm大横杆计算荷载载组合简图((跨中最大弯弯矩和跨中最最大挠度)大横杆计算荷载载组合简图((支座最大弯弯矩)2.抗弯弯强度计算最大弯矩考虑为为三跨连续梁梁均布荷载作作用下的弯矩矩跨中最大弯矩计计算公式如下下:跨中最大弯矩为为M1=(0.008×0.0822+0.100×0.8400)×1.50002支座最大弯矩计计算公式如下下:支座最大弯矩为为M2=-(0..10×0.0822+0.1117×0.8400)×1.50002我们选择支座弯弯矩和跨中弯弯矩的最大值值进行强度验验算：=0.240××106/50800.0=477.165NN/mm2大横杆的计算强强度小于2005.0N//mm2,满满足要求!3.挠度度计算最大挠度考虑为为三跨连续梁梁均布荷载作作用下的挠度度计算公式如下::静荷载标准值qq1=0.0038+0..030=00.068kkN/m活荷载标准值qq2=0.6600kN//m三跨连续梁均布布荷载作用下下的最大挠度度V=(00.677××0.0688+0.9990×0.6000)×1500..04/(1000×2.06×105×1219000.0)==1.2911mm大横杆的最大挠挠度小于15500.0//150与10mm,,满足要求!三、小横杆的计计算:小横杆按照简支支梁进行强度度和挠度计算算，大横杆在在小横杆的上上面。用大横杆支座的的最大反力计计算值，在最最不利荷载布布置下计算小小横杆的最大大弯矩和变形形。1.荷载载值计算大横杆的自重标标准值PP1=0.0038×1.5000=0.0558kN脚手板的荷载标标准值PP2=0.1150×0.8000×1.5000/4=0..045kNN活荷载标准值Q=3..000×0.8000×1.5000/4=0..900kNN荷载的计算值P=1..2×0.0588+1.2××0.0455+1.4××0.9000=1.3883kN小横杆计算简图图2.抗弯弯强度计算最大弯矩考虑为为小横杆自重重均布荷载与与荷载的计算算值最不利分分配的弯矩和和均布荷载最大弯弯矩计算公式式如下:集中荷载最大弯弯矩计算公式式如下:M=(11.2×0.0388)×0.80002/8+1..383×=0.557××106/50800.0=1009.6333N/mm22小横杆的计算强强度小于2005.0N//mm2,满满足要求!3.挠度度计算最大挠度考虑为为小横杆自重重均布荷载与与荷载的计算算值最不利分分配的挠度和和均布荷载最大挠挠度计算公式式如下:集中荷载最大挠挠度计算公式式如下:小横杆自重均布布荷载引起的的最大挠度V1=55.0×0.0388×800.0004/(3844×2.0600×105×1219000.0000)=0.001mm集中荷载标准值值P=0.0058+0..045+00.900==1.0033kN集中荷载标准值值最不利分配配引起的最大大挠度V2=119×1002..600×800.003/(3844×2.06×105×1219000.0)==1.0111mm最大挠度和V=V11+V2=11.020mmm小横杆的最大挠挠度小于8000.0/1150与10mm,,满足要求!四、扣件抗滑力力的计算:纵向或横向水平平杆与立杆连连接时，扣件件的抗滑承载载力按照下式式计算(规范):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑滑承载力设计计值,取8.0kNN；R——纵向或横横向水平杆传传给立杆的竖竖向作用力设设计值；1.荷载载值计算横杆的自重标准准值P11=0.0338×0.8000=0.0331kN脚手板的荷载标标准值PP2=0.1150×0.8000×1.5000/2=0..090kNN活荷载标准值Q=3..000×0.8000×1.5000/2=1..800kNN荷载的计算值R=1..2×0.0311+1.2××0.0900+1.4××1.8000=2.6665kN单扣件抗滑承载载力的设计计计算满足要求求!当直角扣件的拧拧紧力矩达440--655N.m时,试验表明:单扣件在122kN的荷载载下会滑动,,其抗滑承载载力可取8..0kN；双扣件在20kkN的荷载下下会滑动,其抗滑承载载力可取122.0kN；；五、脚手架荷载载标准值:作用于脚手架的的荷载包括静静荷载、活荷荷载和风荷载载。静荷载标准值包包括以下内容容：(1)每每米立杆承受受的结构自重重标准值(kN/m))；本例为0..1394NG1==0.1339×24.0000=3.3346kN(2)脚脚手板的自重重标准值(kN/m2)；本例采用用竹笆片脚手手板，标准值值为0.155NG2=00.150××4×1.5000×(0.8000+0.3000)/2==0.4955kN(3)栏杆与挡挡脚手板自重重标准值(kN/m))；本例采用用栏杆、竹笆笆片脚手板挡挡板，标准值值为0.155NG3=00.150××1.5000×4/2=00.450kkN(4)吊挂的安安全设施荷载载，包括安全全网(kN/m2)；0.0055NG4=00.005××1.5000×24.0000=0.1180kN经计算得到，静静荷载标准值值NG==NG1++NG2+NNG3+NGG4=44.471kkN。活荷载为施工荷荷载标准值产产生的轴向力力总和，内、外外立杆按一纵纵距内施工荷荷载总和的11/2取值。经计算得到，活活荷载标准值值NQ==3.0000×2×1.5000×0.8000/2=3..600kNN风荷载标准值应应按照以下公公式计算其中W0——基本风压压(kN/m2)，按照《建建筑结构荷载载规范》(GB500009-20001)的规规定采用：WW0=00.350Uz——风荷载高高度变化系数数，按照《建建筑结构荷载载规范》(GB500009-20001)的规规定采用：UUz=11.130Us——风荷载体体型系数：UUs=11.560经计算得到，风风荷载标准值值Wk=0.7×0.3500×1.1300×1.5600=0..432kNN/m2。考虑风荷载时,,立杆的轴向向压力设计值值计算公式N=1.22NG+0.85××1.4NQQ风荷载设计值产产生的立杆段段弯矩MWW计算公式MW=0..85×1.4Wkklah2/10其中Wk——风荷载基基本风压标准准值(kN/m2)；la——立杆的纵纵距(m))；h——立杆的步步距(m))。六、立杆的稳定定性计算:1.不考考虑风荷载时时,立杆的稳定定性计算其中N———立杆的轴心心压力设计值值，N=100.41kNN；——轴心受压立立杆的稳定系系数,由长细比ll0/i的的结果查表得得到0.266；i——计算算立杆的截面面回转半径，i=1.58cm；l0——计计算长度((m),由公公式l0=kuhh确定，l0==2.60mm；k——计算算长度附加系系数，取1..155；u——计算算长度系数，由由脚手架的高高度确定，uu=1.500；A——立杆杆净截面面积积，A=4..89cm22；W——立杆杆净截面模量量(抵抗矩),WW=5.088cm3；——钢管立杆受受压强度计算算值(N//mm2)；经计算得得到=881.07[f]——钢钢管立杆抗压压强度设计值值，[f]=2055.00N//mm2；不考虑风荷载时时，立杆的稳稳定性计算<[f]],满足要求求!2.考虑虑风荷载时,,立杆的稳定定性计算其中N———立杆的轴心心压力设计值值，N=9..65kN；；——轴心受压立立杆的稳定系系数,由长细比ll0/i的的结果查表得得到0.266；i——计算算立杆的截面面回转半径，i=1.58cm；l0——计计算长度((m),由公公式l0=kuhh确定，l0==2.60mm；k——计算算长度附加系系数，取1..155；u——计算算长度系数，由由脚手架的高高度确定；uu=1..50A——立杆杆净截面面积积，A=4..89cm22；W——立杆杆净截面模量量(抵抗矩)，W=5.008cm3；MW——计计算立杆段由由风荷载设计计值产生的弯弯矩，；——钢管立杆受受压强度计算算值(N//mm2)；经计算得得到=1109.333[f]——钢钢管立杆抗压压强度设计值值，[f]=2055.00N//mm2；考虑风荷载时，立立杆的稳定性性计算<[f],满满足要求!七、连墙件的计计算:连墙件的轴向力力计算值应按按照下式计算算：Nl==Nlw+No其中Nlww——风荷载产产生的连墙件件轴向力设计计值(kN)，应按按照下式计算算：Nlw=11.4×wk×Awwk——风荷荷载基本风压压标准值，wwk=00.432kkN/m2；Aw———每个连墙件件的覆盖面积积内脚手架外外侧的迎风面面积，Aw=3.000×4.50=13..500m22；No———连墙件约束束脚手架平面面外变形所产产生的轴向力力(kN)；No=5.0000经计算得到NNlw=8.1633kN，连墙墙件轴向力计计算值Nll=133.163kkN连墙件轴向力设设计值Nff=A[[f]其中——轴心受受压立杆的稳稳定系数,由长细比l//i=30..00/1..58的结果果查表得到==0.95；；A=4.889cm2；[f]==205..00N/mmm2。经过计算得到NNf=995.4111kNNf>Nl，连连墙件的设计计计算满足要要求!连墙件采用扣件件与墙体连接接。经过计算得到NNl=113.1633kN大于扣扣件的抗滑力力8.0kNN，不满足要要求!连墙件扣件连接接示意图八、悬挑梁的受受力计算:悬挑脚手架的水水平钢梁按照照带悬臂的连连续梁计算。悬臂部分脚手架架荷载N的作用，里里端B为与楼板的的锚固点，AA为墙支点。本工程中，脚手手架排距为8800mm，内内侧脚手架距距离墙体3000mm，支支拉斜杆的支支点距离墙体体=10000mm，水平支撑梁的截截面惯性矩II=12272.700cm4，截面抵抗抗矩W=141.440cm3，截面积A==25.669cm2。受脚手架集中荷荷载P=11.2×4.47++1.4×3.60==10.411kN水平钢梁自重荷荷载q=11.2×25.699×0.00001×7.85×10=0..24kN//m悬挑脚手架示意意图悬挑脚手架计算算简图经过连续梁的计计算得到悬挑脚手架支撑撑梁剪力图((kN)悬挑脚手架支撑撑梁弯矩图((kN.m))悬挑脚手架支撑撑梁变形图((mm)各支座对支撑梁梁的支撑反力力由左至右分分别为R1=14.2216kN,,R2=7..396kNN,R3=00.093kkN最大弯矩抗弯计算强度ff=M/1..05W+NN/A=1..529×106/(1.005×1414000.0)++2.9622×1000//2569..0=11..453N//mm2水平支撑梁的抗抗弯计算强度度小于2055.0N/mmm2,满足足要求!九、悬挑梁的整整体稳定性计计算:水平钢梁采用[[18a号槽槽钢U口水平,计算公式如如下其中b——均均匀弯曲的受受弯构件整体体稳定系数，按按照下式计算算：经过计算得到bb=570××10.5×68.0×235/((1000..0×180.00×235.00)=2.226由于b大于0..6，按照《钢钢结构设计规规范》(GB500017-20003)附录录B其值用b'查表得到其其值为0.9936经过计算得到强强度=1.553×106/(0.9936×1413999.99))=11.555N/mmm2；水平钢梁的稳定定性计算<<[f],,满足要求!十、拉杆的受力力计算:水平钢梁的轴力力RAH和拉钢钢绳的轴力RRUi按照下下面计算其中RUicoosi为钢绳的拉拉力对水平杆杆产生的轴压压力。各支点的支撑力力RCii=RUissini按照以上公式计计算得到由左左至右各钢绳绳拉力分别为为RU1=14..521kNN十一、拉杆的强强度计算:拉绳或拉杆的轴轴力RU我们均取取最大值进行行计算，为RRU=14..521kNN拉绳的强度计算算：如果上面采用钢钢丝绳，钢丝丝绳的容许拉拉力按照下式式计算：其中[Fg]——钢丝绳的的容许拉力((kN)；Fg——钢钢丝绳的钢丝丝破断拉力总总和(kN)；——钢丝绳之间间的荷载不均均匀系数，对对6×19、6×37、6×61钢丝绳分分别取0.885、0.82和0.8；K——钢丝丝绳使用安全全系数，取88.0。选择拉钢丝绳的的破断拉力要要大于8.0000×14.5221/0.8820=1441.6699kN。选择6×37++1钢丝绳，钢钢丝绳公称抗抗拉强度15550MPaa，直径17..5mm。钢丝拉绳的吊环环强度计算：：钢丝拉绳的轴力力RU我们均取取最大值进行行计算作为吊吊环的拉力NN，为N=RU=114.5211kN钢丝拉绳的吊环环强度计算公公式为其中[f]为吊环抗拉拉强度，取[[f]=50N/mmm2，每个吊环环按照两个截截面计算；所需要的钢丝拉拉绳的吊环最最小直径DD=[1455