落地式脚手架搭设施工方案计算书(11页).doc
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编号:713741
2023-07-20
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1、目 录一、 编制依据1二、 工程参数1三、 横向水平杆(小横杆)验算2四、 纵向水平杆(大横杆)验算4五、 扣件抗滑承载力验算4六、 立杆的稳定性计算5七、 脚手架搭设高度计算8八、 连墙件计算9九、 立杆地基承载力计算10一、 编制依据1、工程施工图纸及现场概况2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20XX3、建筑施工安全检查标准JGJ59-20XX4、混凝土结构工程施工质量验收规范GB5020420XX5、混凝土结构设计规范GB50010-20XX6、建筑结构荷载规范GB5000920XX7、建筑地基基础设计规范GB50007-20XX8、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ2、8020XX9、危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质20XX87号文二、 工程参数搭设参数搭设高度24m步距1。8m立杆纵距1。5m立杆横距1。05m连墙件方式二步三跨连墙件扣件双扣件荷载参数(荷载标准值)永久荷载立杆承受结构自重0.1086kN/m安全网0.01kN/m2脚手板类型冲压钢脚手板,2层自重标准值0.3kN/m2护栏与挡脚板自重标准值0.17kN/m2可变荷载施工均布活荷载2kN/m2同时施工层数1层风荷载地区山东烟台市基本风压0.4kN/m2地基参数地基土类型粘性土地基承载力标准值120kN/m2垫板宽度0.3m垫板长度1.5m考虑到钢管锈蚀弯曲等因素,按483钢管计算.三3、 横向水平杆(小横杆)验算建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范规定:“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时,纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上。”施工荷载的传递路线是:脚手板横向水平杆纵向水平杆纵向水平杆与立杆连接的扣件立杆,如图:横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。(一)抗弯强度计算1、作用横向水平杆线荷载标准值:qk=(QK+QP1)S=(2+0.3)1。5=3.45 kN/m2、作用横向水平杆线荷载设计值:q=1.4QKS+1.2QP1S=1。421。5+1。20。31。5=4.74 kN/m3、考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布4、置(验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载,但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载),最大弯矩:Mmax=qlb2=4。741。052=0.653kNm884、钢管载面模量W=4。49cm35、Q235钢抗弯强度设计值,f=205N/mm26、计算抗弯强度=Mmax=0.653106=145.43N/mm2205N/mm2W4.491037、结论:满足要求(二)变形计算1、钢材弹性模量E2.06105N/mm22、钢管惯性矩I10.78cm43、容许挠度 =l/150与10mm4、验算挠度=5qklb4=53.4510504=2。5mm10507与10mm384EI3842.0610510.7810415、505、结论:满足要求四、 纵向水平杆(大横杆)验算双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算,如下图:不需要计算抗弯强度和挠度.由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值:F=0.5qlb(1+a1)2=0.54。741。05(1+0。15)2=3。25kNlb1.05由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值Fk=0。5qklb(1+a1)2=0。53.451。05(1+0。15)2=2.37kNlb1。05五、 扣件抗滑承载力验算水平杆与立杆连接方式采用单扣件,抗滑承载力Rc= 8kN。纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值=3。25kNRc=8kN结论:扣件抗滑承载力满足要求六、 立杆的稳定性计算16、分析立杆稳定性计算部位组合风荷载时,由下式计算立杆稳定性N+Mwf jAWN-计算立杆段的轴向力设计值;A立杆的截面面积;j轴心受压构件的稳定系数, W截面模量;f钢管的抗压强度设计值;Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩; Mw=0。91.4Mwk=0。91.4klah210其中,风荷载标准值k=zs0,将N=1.2(NG1k+NG2k)+0。91.4NQk代入上式化简为:1.2Hgk+0。91.4zs0lah2+1.2NG2k+0。91.4NQkfjA10WjAjAH-脚手架高度;gk-每米立杆承受的结构自重标准值;la-立杆纵距;h-步距;z风压高度变化系数;s-风荷载体型系数;0基7、本风压,取山东烟台市10年一遇值,0=0.4kN/m2NG1k-脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力;NG2k构配件自重标准值产生的轴向力;NQk-施工荷载标准值产生的轴向力总和;脚手架结构自重产生的轴压应力g=1.2HsgkjA风荷载产生的弯曲压应力:w=0.91.4zs0lah210W构配件(安全网除外,但其自重不大)自重荷载、施工荷载作用位置相对不变,其值不随高度变化而变化。风荷载随脚手架高度增大而增大,脚手架结构自重随脚手架高度降低而增加(计算中应考虑的架高范围增大),因此,取=g +W最大时作用部位验算立杆稳定性.2、计算风荷载产生的弯曲压应力w风荷载体型系数s=1.3f=1.8、30.8=1.04 w=0。91。4z1。040。41。51。82106=56。7z104。49103地面粗糙度C类有密集建筑群的城市市区. 3、计算脚手架结构自重产生的轴压应力g首先计算长细比:=l0il0-计算长度,l0=kh;i截面回转半径;k-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,应按规范表5。2。8采用;h步距;立杆横距lb=1。05m,连墙件布置二步三跨,查规范表5.2。8得=1.5,h=1。8m=kh=1.1551。5180.0=196i1。59根据的值,查规范得轴心受压构件的稳定系数j=0.188。立杆纵距la=1.5m,查规范附录A表A9、-1得gk=0。1086kN/mg =1。2Hsgk=1。2Hs0。1086103=1。63HsN/mm2jA0。188424。004、求=w +g列表如下:高度(m)zw =56。7z(N/mm2)对应风荷载作用计算段高度取值Hg(m)g=1。63Hs(N/mm2)=w +g(N/mm2)50.6536。862439。1275.98240.8045。361016.3061.66分析说明:脚手架顶端风荷载产生弯曲压应力相对底部较大,但此处脚手架结构自重产生的轴压应力很小,w +g相对较小,脚手架底部风荷载产生的弯曲压应力虽较小,但脚手架自重产生的轴压应力接近最大=w +g最大,因此脚手架立杆稳10、定性验算部位取底部.5、验算长细比由规范5.2。8式,且K=1,得=l0=kh=1.5180=170 210ii1.59结论:满足要求!.6、计算立杆段轴向力设计值N脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1K=Hsgk=240.1086=2.61kN构配件自重标准值产生的轴向力NG2K=0。5(lb+a1)laQp1+Qp2la+laHQp3=0。5(1。05+0。15)1.520.3+0.171。52+1.5240.01=1.410kNlb立杆横距;a1-小横杆外伸长度;la-立杆纵距;Qp1-脚手板自重标准值;Qp2-脚手板挡板自重标准值;Qp3-密目式安全立网自重标准值;H脚手架高度;施工11、荷载标准值产生的轴向力总和NQk=0。5(lb+a1)laQk=0。5(1.05+0。15)1.521=1.80kNQk-施工均布荷载标准值;组合风荷载时N=1.2(NG1K+NG2K)+0。91.4NQk=1.2(2。61+1。410)+0。91。41。80=7。09kN7、组合风荷载时,验算立杆稳定性按规范公式5。2.62验算立杆稳定性,即:N+Mw=7.09103+56.70.65=88.95+36。86=125。81N/mm2 f=205N/mm2jAW0.188424结论:满足要求!。8、不组合风荷载时,验算立杆稳定性N=1。2(NG1K+NG2K)+1。4NQk=1。2(2.61+12、1。410)+1.41。80=7。34kN按规范公式5。2.6-1验算立杆稳定性:N=7.34103=92。08N/mm2 f=205N/mm2jA0。188424结论:满足要求!。七、 脚手架搭设高度计算1、验算长细比:=l0=kh=1。5180=170 210ii1.59(k=1,=1.5)结论:满足要求!.2、确定轴心受压构件稳定系数j:k=1。155,=kh=1。1551.5180.0=196i1。59查规范得j=0.188, gk=0。1086kN/m23、确定构配件自重标准值产生的轴心力NG2KNG2K=0。5(lb+a1)laQp1+laQp2+ la HQp3=0.5(1.0513、+0。15)1.520。3+1.520。17+241.50.01=1.410kN(H脚手架搭设高度限值,取最大,即H=24m)4、求施工荷载标准值产生的轴向力总和NQk:NQk=0.5(lb+a1)laQk=0.5(1。05+0。15)1.512=1。80kN5、求风荷载标准值产生的弯矩:Mwk=klah2=0。7zs0lah21010建筑物为框架结构,风荷载体型系数s=1。3j=1.30。8=1.04地面粗糙度C类有密集建筑群的城市市区.立杆计算段取底部,风压高度变化系数z=0。65Mwk=0.70.651.040.41。51。82=0。092kNm106、确定按稳定计算的搭设高度Hs:组合14、风荷载时Hs=jAf-1.2NG2K+0。851.4(NQk+MwkjA)=w1.2gk0.18842420510-31.21。410+0.851.4(1.80+0.0920。188424)=81m4.491.20.1086不组合风荷载时Hs=jAf(1.2NG2K+1。4NQk)1。2gk=0。188424205103-(1。21.410+1。41。80)=93m1。20。1086Hs取81m时,H=Hs=81=75m1+0。001 Hs1+0。00181脚手架搭设高度限值为75m.根据规范,落地式脚手架高度不宜超过米。八、 连墙件计算(一)脚手架上水平风荷载标准值k连墙件均匀布置,取脚手架15、最高处受风荷载最大的连墙件计算,高度按24m,地面粗糙度C类有密集建筑群的城市市区。风压高度变化系数z=0。80脚手架风荷载体型系数s=1。3j=1.30.8=1.04 基本风压取山东烟台市10年一遇值,0=0.4kN/m2k=zs0=0.801。040。4=0。33kN/m2(二)求连墙件轴向力设计值N每个连墙件作用面积Aw=21.831.5=16.20m2N=Nlw+N0=1。4wkAw+3=1.40.3316。20+3=10。48kNNlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值;N0-连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,双排脚手架N0=3kN;(三)连墙件稳定计算连墙杆采用钢管时,杆件两端16、均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外侧的短钢管上,因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离,即lH=0。3m,因此长细比=lH=30。0=19 =150i1.59根据值,查规范附录表C,j=0.949,N=10.48103=26。05N/mm2 205N/mm2jA0。949424满足要求!.抗滑承载力计算连墙件采用双扣件连接,抗滑承载力取12kN.Nl=10。48kN 12kN连墙件扣件抗滑承载力满足要求!九、 立杆地基承载力计算1、立杆段轴力设计值NN=7.34kN2、计算基础底面积A取垫板作用长度1。5m,A=0。31。5=0。45m23、确定地基承载力设计值fg粘性土承载力标准值:fgk=120kPa=120kN/m2取Kc= 0.4,得fg=kcfgk=0.4120=48kN/m24、验算地基承载力立杆基础底面的平均压力P=N=7。34=16。31kN/m2 fg=48kN/m2A0.45满足要求!。