福建省桃城建设工程有限公司 外脚手架施工方案
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 = 3.0003231.50030.900/2=4.050kN 风荷载标准值应按照以下公式计算
其中 W0 —— 基本风压(kN/m2), W0 = 0.450 Uz —— 风荷载高度变化系数,Uz = 1.000 Us —— 风荷载体型系数: Us = 0.868
经计算得到:Wk = 0.45031.00030.868 = 0.391kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力: N=1.2×5.839+0.9×1.4×4.050=12.109kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力: N=1.2×5.839+1.4×4.050=12.676kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 计算公式 MW = 0.9×1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2); la —— 立杆的纵距 (m); h —— 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩:
Mw=0.9×1.4×0.391×1.500×1.800×1.800/10=0.239kN.m 五、立杆的稳定性计算:
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
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其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=12.676kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k —— 计算长度附加系数,取 1.155;
u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.15531.50031.800=3.118m;
A —— 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; λ —— 由长细比,为 3118/16=196;
φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到 0.190;
σ —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2); [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2; 经计算得到:
σ=12676/(0.193424)=157.760N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=12.109kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k —— 计算长度附加系数,取 1.155;
u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.15531.50031.800=3.118m;
A —— 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; λ —— 由长细比,为 3118/16=196;
φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到
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0.190;
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.239kN.m; σ —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2); [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
经计算得到 σ=12109/(0.193424)+239000/4491=203.963N/mm2; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求! 六、最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,当立杆采用单管时,单、双排脚手架允许搭设高度[H],按下列计算:
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 3.158kN; NQ —— 活荷载标准值, NQ = 4.050kN;
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.107kN/m;
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 [H] = 54.495 米。
考虑风荷载时,当立杆采用单管时,单、双排脚手架允许搭设高度[H],按下列计算:
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 3.158kN; NQ —— 活荷载标准值, NQ = 4.050kN;
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.107kN/m;
Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk = 0.190kN.m; 经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 [H] = 25.648 米。 取上面两式计算结果的最小值,脚手架允许搭设高度 [H]=25.648 米。 七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl = Nlw + No
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其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
Nlw = 1.4 × wk × Aw
wk —— 风荷载标准值,wk = 0.391kN/m2;
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积: Aw = 3.6034.50 = 16.200m2;
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 3.000 经计算得到 Nlw = 8.859kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 11.859kN 根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值 Nf1 = 0.85Ac[f] 根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值 Nf2 = 0.85φA[f]
其中 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.60 的结果查表得到φ=0.95;
净截面面积 Ac = 4.24cm2;毛截面面积 A = 18.10cm2;[f] = 205.00N/mm2。
经过计算得到 Nf1 = 73.865kN
Nf1>Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求! 经过计算得到 Nf = 300.110kN
Nf2>Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!
连墙件拉结楼板预埋钢管示意图 八、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
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pk ≤ fg
其中 pk —— 脚手架立杆基础底面处的平均压力标准值,pk =Nk/A=39.56 (kPa)
Nk —— 上部结构传至基础顶面的轴向力标准值 Nk = 5.84+4.05=9.89kN
A —— 基础底面面积 (m2);A = 0.25 fg —— 地基承载力设计值 (kN/m2);fg = 68.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc × fgk
其中 kc —— 脚手架地基承载力调整系数;kc = 0.40 fgk —— 地基承载力标准值;fgk = 170.00 地基承载力的计算满足要求! 扣件脚手架计算满足要求!
普通型钢悬挑脚手架计算书
型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据:
①《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2012) ②《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001) ③《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) ④《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-2011) ⑤《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91) ⑥ 本工程的施工图纸
一、参数信息
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 18 m,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5m,立杆的横距为0.9m,立杆的步距为1.8 m; 内排架距离墙长度为0.30 m;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根; 采用的钢管类型为 Φ48.3×3.6;
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