扣件式脚手架计算书
扣件式脚手架计算书
计算依据:
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、脚手架参数
立面图
侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.038+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.038+0.35×0.9/(2+1))+1.4×3×0.9/(2+1)=1.432kN/m 正常使用极限状态
q'=(0.038+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.038+0.35×0.9/(2+1))+3×0.9/(2+1)=1.043kN/m 计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.432×1.52=0.322kN·m
σ=Mmax/W=0.322×106/5080=63.429N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×1.043×15004/(100×206000×121900)=1.424mm νmax=1.424mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm 满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.432×1.5=2.363kN 正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.043×1.5=1.722kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.363kN q=1.2×0.038=0.046kN/m 正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.722kN q'=0.038kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.713×106/5080=140.325N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算 计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=1.786mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[900/150,10]=6mm 满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=2.384kN
五、扣件抗滑承载力验算
纵向水平杆:Rmax=2.363/2=1.181kN≤Rc=0.85×12=10.2kN 横向水平杆:Rmax=2.384kN≤Rc=0.85×12=10.2kN 满足要求!
六、荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆:NG1k=(gk+la×n/2×0.038/h)×(H-H1)=(0.129+1.5×2/2×0.038/1.8)×(48-32)=2.576kN
单内立杆:NG1k=2.576kN
双外立杆:NG1k=(gk+0.038+la×n/2×0.038/h)×H1=(0.129+0.038+1.5×2/2×0.038/1.8)×32=6.381kN
双内立杆:NGS1k=6.381kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:NG2k1=((H-H1)/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=((48-32)/1.8+1)×1.5×0.9×0.35×1/2/2=1.168kN
1/2表示脚手板2步1设 单内立杆:NG2k1=1.168kN
双外立杆:NGS2k1=H1/h×la×lb×Gkjb×1/2/2=32/1.8×1.5×0.9×0.35×1/2/2=2.1kN 1/2表示脚手板2步1设 双内立杆:NGS2k1=2.1kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:NG2k2=((H-H1)/h+1)×la×Gkdb×1/2=((48-32)/1.8+1)×1.5×0.14×1/2=1.038kN 1/2表示挡脚板2步1设
双外立杆:NGS2k2=H1/h×la×Gkdb×1/2=32/1.8×1.5×0.14×1/2=1.867kN 1/2表示挡脚板2步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×(H-H1)=0.01×1.5×(48-32)=0.24kN 双外立杆:NGS2k3=Gkmw×la×H1=0.01×1.5×32=0.48kN 构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.168+1.038+0.24=2.446kN
单内立杆:NG2k=NG2k1=1.168kN
双外立杆:NGS2k=NGS2k1+NGS2k2+NGS2k3=2.1+1.867+0.48=4.447kN 双内立杆:NGS2k=NGS2k1=2.1kN 立杆施工活荷载计算
外立杆:NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj+nzj×Gkzj)/2=1.5×0.9×(1×3+1×2)/2=3.375kN 内立杆:NQ1k=3.375kN
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×(2.576+2.446)+ 0.9×1.4×3.375=10.279kN
单内立杆:N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.576+1.168)+ 0.9×1.4×3.375=8.745kN
双外立杆:Ns=1.2×(NGS1k+ NGS2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(6.381+4.447)+ 0.9×1.4×3.375=17.245kN
双内立杆:Ns=1.2×(NGS1k+ NGS2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(6.381+2.1)+ 0.9×1.4×3.375=14.429kN
七、立杆稳定性验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m 长细比λ=l0/i=2.7×103/15.8=170.886≤210 轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m 长细比λ=l0/i=3.119×103/15.8=197.373 查《规范》表A得,υ=0.186 满足要求! 2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=(1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k)=(1.2×(2.576+2.446)+1.4×3.375)=10.752kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+N=1.2×(6.381+4.447)+10.752=23.745kN
σ=N/(υA)=10751.95/(0.186×489)=118.213N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
σ=KSNS/(υA)=0.6×23744.91/(0.186×489)=156.639N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=(1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k)=(1.2×(2.576+2.446)+0.9×1.4×3.375)=10.279kN
双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+N=1.2×(6.381+4.447)+10.279=23.272kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.699×1.5×1.82/10=0.428kN·m σ=N/(υA)+
Mw/W=10279.45/(0.186×489)+428039.64/5080=197.278N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
Mws=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.571×1.5×1.82/10=0.35kN·m σ=KS(NS/(υA)+
Mw/W)=0.6×(23272.41/(0.186×489)+349657.56/5080)=194.82N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!
八、连墙件承载力验算
lwka 长细比λ=l0/i=600/15.8=37.975,查《规范》表A.0.6得,υ=0.896
(Nlw+N0)/(υAc)=(21.092+3)×103/(0.896×489)=54.986N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm
2 满足要求!
螺栓粘结力锚固强度计算
螺栓锚固深度:h ≥(Nlw+N0)/(πd[τb])=(21.092+3)×103/(3.14×12×1.6)=399.413mm σ=(Nlw+N0)/(π×d2/4)=(21.092+3)×103/(3.14×122/4)=213.02N/mm2>ft=10N/mm2 不满足要求,增加膨胀螺栓直径、型号! 混凝土局部承压计算如下
混凝土的局部挤压强度设计值:fcc=0.95fc=0.95×16.7=15.865N/mm2
(Nlw+N0)=(21.0924+3)×1000=24092N≤(b2-πd2/4)fcc=(3600-3.14×122/4)×15.865=55319.711N
注:锚板边长b一般按经验确定,不作计算,此处b=5d=5×12=60mm fc为混凝土轴心抗压强度设计值
九、立杆地基承载力验算
fg 满足要求!
结论和建议:
1.连墙件膨胀螺栓强度验算,不满足要求,增加膨胀螺栓直径、型号!