Φ48.3×3.6钢管落地脚手架计算报告书.doc

Φ48.3×3.6钢管落地脚手架计算书
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
脚手架搭设高度H(m)
25
脚手架沿纵向搭设长度L(m)
243
立杆步距h(m)
1.65
立杆纵距或跨距la(m)
1.3
立杆横距lb(m)
0.85
内立杆离建筑物距离a(m)
0.2
双立杆计算办法
不设立双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重原则值Gkjb(kN/m2)
0.35
脚手板铺设方式
1步1设
密目式安全立网自重原则值Gkmw(kN/m2)
0.01
挡脚板类型
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重原则值Gkdb(kN/m)
0.14
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受构造自重原则值gk(kN/m)
0.1248
横向斜撑布置方式
5跨1设
构造脚手架作业层数njj
2
构造脚手架荷载原则值Gkjj(kN/m2)
3
地区
浙江舟山市
安全网设立
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.5
风荷载体型系数μs
1.25
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1.2，0.9
风荷载原则值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.75，0.57
计算简图：

立面图

侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
127100
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
5260

纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.04+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.04+0.35×0.85/(2+1))+1.4×3×0.85/(2+1)=1.36kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.04+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.04+0.35×0.85/(2+1))+3×0.85/(2+1)=0.99kN/m
计算简图如下：

1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.36×1.32=0.23kN·m
σ=Mmax/W=0.23×106/5260=43.59N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.99×13004/(100×206000×127100)=0.73mm
νmax＝0.73mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1300/150，10]＝8.67mm
满足规定！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.36×1.3=1.94kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.99×1.3=1.41kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.94kN
q=1.2×0.04=0.048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.41kN
q'=0.04kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：

弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.55×106/5260=104.31N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
2、挠度验算
计算简图如下：

变形图(mm)
νmax＝1.177mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[850/150，10]＝5.67mm
满足规定！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.96kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
扣件抗滑承载力验算：
纵向水平杆：Rmax=1.94/2=0.97kN≤Rc=0.8×12=9.6kN
横向水平杆：Rmax=1.96kN≤Rc=0.8×12=9.6kN
满足规定！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
25
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
每米立杆承受构造自重原则值gk(kN/m)
0.1248
立杆静荷载计算
1、立杆承受构造自重原则值NG1k
单外立杆：NG1k=(gk+la×n/2×0.04/h)×H=(0.1248+1.3×2/2×0.04/1.65)×25=3.9kN
单内立杆：NG1k=3.9kN
2、脚手板自重原则值NG2k1
单外立杆：NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/1/2=(25/1.65+1)×1.3×0.85×0.35×1/1/2=3.12kN
单内立杆：NG2k1=3.12kN
3、栏杆与挡脚板自重原则值NG2k2
单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(25/1.65+1)×1.3×0.14×1/2=1.47kN
4、围护材料自重原则值NG2k3
单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.3×25=0.32kN
构配件自重原则值NG2k总计
单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.12+1.47+0.32=4.92kN
单内立杆：NG2k=NG2k1=3.12kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj)/2=1.3×0.85×(2×3)/2=3.32kN
内立杆：NQ1k=3.32kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.9+4.92)+ 0.9×1.4×3.32=14.76kN
单内立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.9+3.12)+ 0.9×1.4×3.32=12.61kN
七、钢丝绳卸荷计算
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
抱合式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)
15.19
钢丝绳绳夹数量[n]
3
吊环设立
分开设立
卸荷系数Kf
0.8
上部增长荷载高度(m)
3.6
脚手架卸荷次数N
1

第N次卸荷
卸荷点位置高度hx(m)
卸荷点净高hj(m)
钢丝绳上下吊点竖向距离ls(m)
上吊点距内立杆下吊点水平距离(mm)
上吊点距外立杆下吊点水平距离(mm)
卸荷点水平间距(m)
1
15
10
3.3
450
1300
3.9

钢丝绳卸荷

钢丝绳绳卡作法

钢丝绳连接吊环作法（分开设立）
第1次卸荷验算
α1=arctan(ls/Hs)=arctan(3300/450)=82.23°
α2=arctan(ls/Hs)=arctan(3300/1300)=68.5°
钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5
P1=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×12.61×10/25×3.9/1.3=18.15kN
P2=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×14.76×10/25×3.9/1.3=21.26kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=18.15/sin82.23°=18.32kN
T2=P2/sinα2=21.26/sin68.5°=22.85kN
卸荷钢丝绳最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=22.85kN
绳夹数量：n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×22.85/(2×15.19)=2个≤[n]=3个
满足规定！
Pg=k×[Fg]/α=9×22.85/0.85=241.9kN
钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0.5)1/2=(241.9/0.5)1/2=22mm
吊环最小直径dmin=(2A/π)1/2=(2×[Fg]/([f]π))1/2=(2×22.85×103/(50π))1/2=18mm
注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土构造设计规范》10.9.8 每个拉环按2个截面计算吊环应力不应不不大于50N/mm2
第1次卸荷钢丝绳最小直径22mm，必要拉紧至22.85kN，吊环最小直径为18mm。
八、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
25
立杆截面抵抗矩W(mm3)
5260
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
506
连墙件布置方式
两步三跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.55×1.65=2.56m
长细比λ=l0/i=2.56×103/15.9=160.85≤210
轴心受压构件稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.55×1.65=2.95m
长细比λ=l0/i=2.95×103/15.9=185.78
查《规范》表A得，φ=0.209
满足规定！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆轴心压力设计值N=(1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[3.6，(1-Kf)×hj顶])/H=(1.2×(3.9+4.92)+1.4×3.32)×(15+(1-0.8)×(15-15)+max[3.6，(1-0.8)×10])/25=11.33kN
σ=N/(φA)=11327.45/(0.209×506)=107.11N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
组合风荷载作用
单立杆轴心压力设计值N=(1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[3.6，(1-Kf)×hj顶])/H=(1.2×(3.9+4.92)+0.9×1.4×3.32)×(15+(1-0.8)×(15-15)+max[3.6，(1-0.8)×10])/25=10.98kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.57×1.3×1.652/10=0.25kN·m
σ=N/(φA)+ Mw/W=10982.16/(0.209×506)+252765.48/5260=151.9N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)
3
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件截面面积Ac(mm2)
489
连墙件截面回转半径i(mm)
158
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
1
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.75×2×1.65×3×1.3=13.58kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.8，查《规范》表A.0.6得，φ=0.99
(Nlw+N0)/(φAc)=(13.58+3)×103/(0.99×489)=34.18N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2
满足规定！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=13.58+3=16.58kN>1×12=12kN
不满足规定，增设连墙件！
十、立杆地基承载力验算
地基土类型
粘性土
地基承载力特性值fg(kPa)
140
地基承载力调节系数mf
1
垫板底面积A(m2)
0.25
单立杆轴心压力原则值N=((NG1k+NG2k)+NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[3.6，(1-Kf)×hj顶])/H=((3.9+4.92)+3.32)×(15+(1-0.8)×(15-15)+max[3.6，(1-0.8)×10])/25=9.03kN
立柱底垫板底面平均压力p＝N/(mfA)＝9.03/(1×0.25)＝36.11kPa≤fg＝140kPa
满足规定！

结论和建议：
1.连墙件扣件抗滑承载力验算，不满足规定，增设连墙件！