墩柱脚手架计算书

墩柱脚手架计算书一、计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术标准》〔JGJ130-2001〕；2《建筑结构荷载标准》〔GB50009-2001〕；3《建筑地基根底设计标准》〔GB50007-2002〕；4《混凝土结构设计标准》〔GB50010-2002〕；5《钢结构设计标准》〔GB50017-2003〕；6《冷弯薄壁型钢结构技术标准》〔GB50018-2002〕；7工程设计图纸及地质资料等。二、脚手架计算参数脚手架采用φ48×3.5钢管和扣件搭设成双排架，本管段最高墩为28m，故搭设高度Hm，共16步；立杆横距lb为0.9m，立杆纵距la，步距，脚手架距kN/m2，按同时铺设9层计，同时作业层数n1为1层，2。其他搭设要求遵照标准执行。脚手架材质选用φ48××105N/mm2，截面面积A为489mm2×103mm3，回转半径i为15.8mm，抗压、抗弯设计值f为205N/mm2，根本风压值kN/m2。三、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，大横杆在小横杆的上面。脚手板的布置详见以下图：按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、均布荷载值计算大横杆的自重标准值P1脚手板的荷载标准值P2×活荷载标准值×静荷载的计算值q1××活荷载的计算值q2×大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩、支座最大弯矩和跨中最大挠度)。序次计算简图跨内最大弯矩支座弯矩跨度中点挠度M1M2MBMCw1w2w312345注：。2、强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。跨中最大弯矩计算公式如下：跨中最大弯矩为M1××1.89)×2，支座最大弯矩计算公式如下：支座最大弯矩为M2××1.89)×2选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：×106/5080.0=108N/mm2大横杆的计算强度小于205N/mm2，满足要求！3、挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下：静荷载标准值q1，活荷载标准值q2，三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度××1.35)×15004/(100××105×121900.0)=大横杆的最大挠度小于1800.0/150=12mm与10mm，满足要求!四、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。双排脚手架的横向水平杆的构造外伸计算长度a1取300mm。1、荷载值计算大横杆的自重标准值P1×脚手板的荷载标准值P2×××××××小横杆计算简图序次计算简图跨内最大弯矩支座弯矩跨度中点挠度M1MAw112、强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。×0.038)×2×强度验算：×10622，满足要求!3、挠度计算最大挠度考虑为小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。小横杆自重均布荷载引起的最大挠度：w1××9004/(384××105×121900.000)=集中荷载标准值：集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：w2=2318×9003/(48××105×121900.0)=最大挠度和：w=w1+w2=小横杆的最大挠度小于900/150与10mm，满足要求!五、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(标准)：R≤Rc其中Rc—扣件抗滑承载力设计值，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×脚手板的荷载标准值P2××××荷载的计算值×××单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!六、脚手架荷载标准值1、脚手架结构自重包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件，查〔JGJ130-2001〕标准〔以下简称标准〕表A-1得：=×kN2、构、配件自重(1)外立杆a.脚手板自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35，按2步设一层计，共9层：NG2K-1=〔9×××b.，NG2K-2=17××c.脚手架上吊挂的平安设施〔包括平安网、苇席、竹笆及帆布等〕的荷载(kN/m2，NG2K-3××d.合计(2)内立杆a.脚手板自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35，按2步设一层计，共9层：NG2K-1=9×××××9×b.纵向横杆〔搁置悬挑局部的竹串片用〕NG2K-2=9×1××0.0384+9×2×c.合计3、施工荷载作业层按1层计。外立杆NQK=1×××里立杆NQK=2.025+1×××4、垂直荷载组合〔1〕里立杆N1××〔2〕外立杆N2××5、风荷载作用于脚手架上的水平风荷载标准值，应按照下式计算其中——根本风压(kN/m2)，按照现行国家标准《建筑结构荷载标准》规定采用：kN/m2——风压高度变化系数，按照现行国家标准《建筑结构荷载标准》规定采用；本例高度变化系数按B类地面粗糙度〔田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比拟稀疏的乡镇和城市郊区〕，离地面或海平面高度取50m，为1.67；——风荷载体型系数；××2×1.5-0.2403〕×m2挡风系数为××查标准表，背靠敞开、框架和开洞墙全封闭脚手架风载体型系数，φ=0.6534。那么脚手架所承受风荷载标准值为：风荷载标准值=×××0.5=2。七、立杆的稳定性计算1、不组合风荷载立杆的稳定性按下式计算：——计算立杆段的轴向力设计值，式中——脚手架结构自重标准值产生的轴向力，本例由以上计算得=kN；——构配件自重标准值产生的轴向力，本例由以上计算得=6.1553kN；——施工荷截标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距〔跨〕内施工荷载总和的1/2取值，本例由以上计算得=kN；×〔×——轴心受压构件的稳定系数，根据长细比由标准附录C表C取值；——长细比，；——计算长度，——计算长度附加系数，其值取1.155；——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按标准表采用，本例为1.5；——立杆步距，本例取；××1.8=——立杆的截面面积，按标准附录B表B采用，取2；——钢材的抗压强度设计值，按标准表采用，=205N/mm2；×2小于=205N/mm2满足要求！2、组合风荷载立杆的稳定性按以下公式计算：——计算立杆段的轴向力设计值。式中——脚手架结构自重标准值产生的轴向力，本例由以上计算得=kN；——构配件自重标准值产生的轴向力，本例由以上计算得=6.1553kN；——施工荷截标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距〔跨〕内施工荷载总和的1/2取值，本例由以上计算得=kN；×〔××——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；××××2/10=.m——风荷载标准值产生的弯矩；——风荷载标准值；——立杆纵距——立杆的截面模量，按标准附录B表B采用，取3；×=205N/mm2满足要求！八、连墙件的计算1、连墙件的轴向力设计值按照下式计算：式中——连墙件轴向力设计值〔kN〕；——风荷载产生的连墙件轴向力设计值，式中——每个连墙件的覆盖面积内脚手脚外侧面的迎风面积；本例连墙件为2步3跨设置，=2××3×1.5=2，××——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力〔kN〕，本例取5按照常规的做法连墙件二端分别用一个扣件与立杆和墙体埋件连接，按照标准〔〕公式进行屡次试算，一个扣件所传递轴向力设计值均大于表5.1.7所列一一个直角扣件、旋转扣件的抗滑承载力设计值8KN，故决定采用2个扣件进行连接，即连墙杆一侧分别与里、外立杆同时连接，另一侧在建筑物的内、外墙面各加两只直角扣件扣紧，或者在建筑物上预埋钢板，在预埋钢板上焊上一短钢管，通过两只旋转扣件与连墙件连接；这样，连墙件所能传递的轴向力设计值可达2×8=16kN。连墙件轴向力设计值：——轴心受压构件的稳定系数，根据长细比由标准附录C表C取值；——长细比，；————立杆的截面面积，按标准附录B表B采用，取2；——钢材的抗压强度设计值，按标准表采用，=205N/mm2；×489×kN＞连墙件的设计计算满足要求!九、立杆的地基承载力计算立杆根底底面的平均压力应满足下式的要求式中——立杆根底底面的平均压力(N/mm2)，；——上部结构传至根底顶面的轴向力设计值(kN)；本例；——根底底面面积(m2)；——地基承载力设计值(N/mm2)；地基承载力设计值应按下式计算：式中——脚手架地基承载力调整系数，对碎石土、砂土、回填土取0.4；对粘土取0.5；对岩石、混凝土取1.0；——地基承载力标准值，应按现行国家标准《建筑地基根底设计标准》的规定采用；地基承载力的计算满足要求!十、悬挑脚手架悬挑梁的计算根据外架搭设剖面图，计算简图如以下图所示：其中N1=14.467kN，N2=14.804kN，q为16号槽钢自重0.1723kN/m，T2为钢丝绳垂直方向的分力，T为钢丝绳的张力，T2=3100/〔〕×T=0.922T。N1×0.4＋N2×××1.4/2－T2×1.3=0→N1×0.4＋N2××××1.3=0T=〔N1×0.4＋N2××××kN〔1〕最大弯距：M=N2×0.9－T2×0.9+××2××0.9+××2〔2〕T1：T1=1300/〔〕×T=1300/〔〕×〔3〕选用16号槽钢：WX=3，I=4，自重q=0.1723KN/m，根据《钢结构设计标准》〔GB50017-2003〕的规定，轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。本悬臂梁跨长1.4m折算成简支梁，其跨度为2×Φ>0.6,改查附表1.2，得Φ。那么悬挑梁弯曲应力为：f=12.981×106×108.3×103)＋=141N/mm2＜205N/mm2,平安。〔4〕挠度Δ＝N1×4002×1300×(1+)/3EI＋(N2-T2)×13002×1300×(1+)/3EI＋q×14003×1400×(4+)/24EI＝14467×4002×1300×(1+)/〔3××105××104〕＋(14804-9400)×13002×1300×(1+)/〔3××105××104〕＋0.1723×14003×1400×(4+)/〔24××105××104〕＝0.735＋4.436＋0.112＝5.283mm<1400/250=〔5〕16号槽钢后部锚固钢筋设计通过受力分析可知：支座2受到向下的力，由主体结构梁板来承受；支座1也就是槽钢端部锚筋受力为：R2=×N1＋×(N2-T2)＋×q=×12.4744＋×(14.7244-9.4)＋×0.锚筋选用φ16圆钢,吊环拉力(设计值)为×103/〔2××162〕2小于吊环控制应力50N/mm2，平安。〔6〕钢丝绳水平方向的分力处理钢丝绳水平方向的分力：T1=1300/〔〕×通过槽钢锚筋与槽钢翼缘焊接来承受水平分力验算如下：采用E43焊条，水平角焊缝，坡口深度s为5mm，查《钢结构设计标准》〔GB50017-2003〕he=s-3=2mm，计算长度lW=63mm〔16号槽钢翼缘宽度〕，焊缝受剪强度设计值fvw=125N/㎜2f=N/helW×1000/〔2×63〕=29N/㎜2＜fvw=125N/㎜