墩柱脚手架施工荷载计算书.doc

墩柱脚手架施工验算一、受力分析作用于脚手架上的荷载,可分为永久荷载（恒荷载）和可变荷载（活荷载)两类。1、脚手架的永久荷载，一般包括下列荷载:组成脚手架结构的杆系自重,包括：立杆、纵向横杆、横向横杆、剪刀撑等自重；配件重量，包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重;设计脚手架时，其荷载应根据脚手架实际架设情况进行计算。2、脚手架的可变荷载，包括下列荷载：脚手架的施工荷载，脚手架作业层上的操作人员、器具及材料等的重量。风荷载。3、荷载取值脚手架结构杆系自重标准值名称型号规格(mm）市场重量(kg）设计重量（kg)立杆LG-120483。512007。417。05横杆HG90483。59003.973。63横杆HG-120483。512005。124.78钢管483。53。84kg/m脚手架配件重量标准值。脚手板自重标准值统一按0.35kN/m2 取值。操作层的栏杆与挡脚板自重标准值按0.14kN/m2 取值。脚手架上满挂密目安全网自重标准值按0。01kN/m2 取值。施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取1。0kN/m2.3、受力分析架体结构的主要传力途径为：操作平台上的各种竖向荷载横向-水平杆-纵向水平杆立杆垫木地基。从传力途径可以看出，结构杆件中立杆底段是受力最大，因此在计算过程中主要计主杆底段和地基.在脚手架的搭设计算中，主要的是通过荷载的分布情况及大小，验算立杆的刚度和稳定性是否满足要求.另外，脚手架构造、脚手架加强加固必须满足施工要求和安全技术规范要求。跨铁路桥墩墩身高度最高的为Z27一号墩柱，墩身高25.20米，对其进行支架验算，(验算过程中未做特殊说明的，均需参见建筑施工碗口式脚手架安全技术规范(JGJ166-2008）一、 脚手板验算均布荷载q1为:(脚手板自重0。35kN/m2*1。2+1。4*施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载1.0KN/M2）=1。82kN/m2脚手板最大弯矩为：Mmax=ql2/8=1。821。22/8=0.328kN.m脚手板截面的抵抗矩为：W=bh2/6=450*502/6=1.875105mm(脚手板采用厚度为5cm、长度为450cm的松木板)脚手板最大应力为:=Mmax/W=1。749*10-3Mpa查路桥施工计算手册知采用松木脚手板时能承受的应力为=8Mpa故采用厚度为5cm、长度为450cm的松木脚手板满足施工要求二、钢管横杆计算脚手板的应力值为:RB =0。51。82*1.2=1。092kN均布荷载q1为：（钢管自重0。0384KN/m*1。2+脚手板的应力 1。092kN）=1.128kN/m横杆最大弯矩为：Mmax=ql2/8=1。128*1.22/8=0。203kN.m横杆抵抗矩为：W=bh2/6=5。08cm3(横杆采用483.5钢管)横杆最大应力为：=Mmax/W=0。04Mpa查路桥施工计算手册知钢管承受的应力值为=215Mpa故横杆采用483。5钢管满足施工要求三、扣件抗滑承载力计算Pc=1。2（钢管自重+脚手板自重)+1。4施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载/22=（1.2(0。03841。2*4+0。351。21.2）+1。4*（1。01.2*1.2)/22=2.842PcFb=12.8kN（Fb为扣件摩擦力设计值，取12.8kN）故横杆扣件满足施工要求四、立杆计算1、组合风荷载时单肢立杆承载力计算:1)风荷载对立杆产生弯矩按下式计算：MW=1。4a*l02Wk/10=1。40.91。220。8/10=0。145KNm式中：Mw-单肢立杆弯矩（KNm）;a-立杆纵矩（m）；Wk-风荷载标准值，取0。8kN/m2，参见路桥施工计算手册;l0立杆计算长度（m)。单肢立杆轴向力按下式计算:Nw=1。2( NG1+ NG2）+0。91.4NQ1）=1.2（108.69+52。65）0.91.47.02/40=5.06kN2)立杆压弯强度按下式计算:NW/（A）+0.9MW/（W（1-0。8* Nw/ NE)）=5060/（0。391489）+0。91145/1.15*5。08（10。8*5.06/171.34）=26。46+22。89=49。35N/ mm2f=205 N/ mm2式中：有效弯矩系数，采用1.0;-截面塑性发展系数,钢管截面为1。15；W立杆截面模量5。08 cm3;NE欧拉临界力，NE=3。142EA/2=171.34 kN（E为材料弹性模量2。05105 N/ mm2,为长细比=l0/i=130.9）。根据以上计算结果,支架立杆受压应力和稳定性指标都小于容许值，可满足施工要求。五、立杆的稳定性计算：静荷载标准值包括以下内容：（1）每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)； 0。265 NG1 =0。26525。2=6。67kN（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）;采用木脚手板,标准值为0。35 NG2 = 0。35461。1=9。24kN（3)栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）;采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0。14 NG3 = 0。140.92=0。252kN（4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0。01 NG4 = 0。011。2025.2= 0。30kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 13。54kN。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 = 60。90。9/2=2.43kN 考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1。2NG + 0。851。4NQ=23。15kN 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=23.15kN；- 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。391；i - 计算立杆的截面回转半径，i=1。58cm；l0 计算长度 （m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=2。08m；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。5A - 立杆净截面面积,A=4。89cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5。08cm3； 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0。145kN。m； 钢管立杆受压强度计算值 （N/mm2)；经计算得到= 149。3f - 钢管立杆抗压强度设计值,f = 205.00N/mm2；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 f，满足要求！ 六、最大搭设高度的计算 组合风荷载时，脚手架搭设高度按照下式计算：构配件自重标准值产生的轴向力（KN），取0。5:活荷载标准值(KN)，取2。43:计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩（KNm)，取0。104:每米立杆承受的结构自重标准值(KN/m）,取0.265 经计算得到，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 64米。搭设高度26。4m,小于稳定性计算搭设高度。七、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p fg其中 p - 立杆基础底面的平均压力 （N/mm2），p = N/A；p = 0.02N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 （kN)；N = 5。09A 基础底面面积 （m2）；A = 0。25fg 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 0。08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 = 0.4fgk 地基承载力标准值(N/mm)；基础夯实后承载力达200kPa以上，fgk = 0。2经计算，地基承载力满足要求7