高边坡脚手架计算书

高边坡脚手架计算书一、参考规范建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130-2011 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001建筑边坡工程技术规范 GB 50330-2002碳素结构钢 GB/T 700-2006直缝电焊钢管 GB/T 12793-1992钢管脚手架扣件 GB 15831-2006 二、设计参数：1、按照设计坡比 1:0.5 进行脚手架设计。2、脚手板采用竹串片脚手板，其自重标准值为0.35KN/m 2（见JGJ130规范表 421-1）。3、钢管尺寸均为© 48X 3.5mm,其质量符合现行国家标准碳 素结构钢（GB/T 700中）Q235-A级钢的规定（Q235钢抗拉、抗压、 抗弯强度设计值f=205N/mm2,弹性模量E=2.06X 105N/mm2）。计算参数、脚手架参数：双排脚手架搭设高度为24.3 m,立杆采用单立 杆；采用的钢管类型为 48X3.5为增加安全系数，计算时重量按 48X3.5取值，力学参数按48X3.0计算。因局部位置为三排立杆，在 计算立杆强度及稳定性时按最大荷载发生位置取中间立杆计算。、 搭设几何尺寸：立杆的横距为0.9m,立杆的纵距按建筑物尺寸有1.5m 和1.6米，取大值1.6米计算。大小横杆的步距为1.8 m;每步距中部外侧设一根大横杆作为防护栏杆；内排架距离墙0.45m;小横杆上不搭大横杆；小横杆每边伸出立杆尺寸按0.15米计算。、横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00;、与结构的连接点，因为是改造工程，为尽量保护原有建筑主体， 采用两步三跨， 连接点采用钢管形成抱箍连接在原有框架柱上，竖向间距3.6 m,水平间距4.8 m，采用扣件连接，对没有柱子的部位采用楼板和铜管打 孔连接。2. 活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2;脚手架用途装修脚手架； 同时施工层数按 2 层计算；3. 风荷载参数 本工程地处牡丹江分局，按建筑结构荷载规范取值，基本风压0.27 kN/m2;风压高度变化系数 卩z,按C类地区（有密集建筑群 市区），计算连墙件强度时取 0.92，计算立杆稳定性时取 0.74；风荷 载体型系数卩s按密目安全网封闭，背靠开洞墙面，计算取值为1.236；（按Us= 1.3 其中© = 1.2An/Aw,其中An为密目安全网挡风面积，Aw为迎风面积，密目网按2000目计算）4. 静荷载参数 每米立杆承受的结构自重标准值，按技术规范插值法计算:0.1278（kN/m）,因技术规范中计算简图中无步距中间栏杆，实际搭设计算时采用三排立杆的中间立杆，修正计算实际每米立杆荷载为：立杆 1 米，小横杆 0.9/1.8=0.5米，大横杆 1.6/1.8=0.89米，每个 主结点直角扣件 2 个，剪刀撑的旋 转扣件按技术规 范简图计 25/30=0.83个，立杆接头扣件按每 6.5米一个 1/6.5=0.15 个，钢管壁 厚按 3.5mm 计 38.4N 每米。每米立杆的结构自重为： (1+0.5+0.89)X 38.4+13.2X 2+0.83X 14.6+18.4X 0.15=133.05N 验算时取大值按 每 0.1331(kN/m)计算脚手板自重标准值按木脚手板(kN/m2):0.35;栏杆挡脚板自重标准值 (kN/m):0.150；安全设施与安全网 (kN/m2):0.005；脚手板铺设总层数 :3层；5. 地基参数本工程按实际情况， 脚手架搭设位置为已施工好的砼地坪， 并且 立杆下脚采用木板垫板，现场观察受力条件很好。6、大横杆计算 : 按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠 度计算， 大横杆在小横杆的上面。 将大横杆上面的脚手板自重和施工 活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。( 1 ) .均布荷载值计算大横杆的自重标准值 :P1=0.0384 kN/m ；脚手板的自重标准值 :P2=0.35X0.9=0.315kN/m ； 活荷载标准值 : Q=2X0.9=1.8 kN/m；静荷载的设计值 : q1=1.2X0.0384+1.2X0.315=0.424 kN/m；活荷载的设计值 : q2=1.4X1.8=2.52 kN/m；图 1 大横杆设计荷载组合简图 （跨中最大弯矩和跨中最大挠度 ）图 2 大横杆设计荷载组合简图 （ 支座最大弯矩 ）（2）.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图 1、图 2 组合。跨中最大弯距计算公式如下 :M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为M1max=0.08 x 0.424X 1.62+0.10X 2.52X 1.62=0.732 kN m;支座最大弯距计算公式如下 :M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.10x 0.424x 1.62-0.117x 2.52x 1.62=-0.863kN m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：（T =Max（0.732 X06,0.863 X6）/4490=192.2 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为（T = 192 N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值f=205 N/mm2,满足要求！（3）.挠度验算 : 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的 挠度。计算公式如下：V max = （0.677q1l4 + 0.990q2l4）/100EI 其中：静荷载标准值：q1= P1+P2=0.0384+0.315=0.353 kN/m;活荷载标准值 : q2= Q =1.8 kN/m；最大挠度计算值为：V=0.677 &353 X6004心00 2.06 X05Xl07800)+0.990 化8 6004/(100 X 2.06 105 XI07800) = 6.012mm;大 横杆的最大挠度 6.012mm 小于大横杆的最大容许挠度MIN(1600/150 mm,10 m m) ，满足要求！6、小横杆的计算 : 按本方案小横杆支撑于立杆上，小横杆中部 不支撑大横杆， 在同样的计算条件下， 小横杆的跨度只有大横杆的一 半，大横杆强度值及变形值能满足要求， 小横杆强度及变形值同样能 满足要求，不再进行强度及变形验算。7、扣件抗滑力的计算 : 按规范表 5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的单扣件承载力取值为 8.00kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时， 扣件的抗滑承载力按照下式计算 (建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 5.2.5):Rc其中Rc -扣件抗滑承载力设计值 ,取 8.00 kN;R -纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;大横杆的自重标准值 : P1 = 0.033 1.6=0.0528 kN;小横杆的自重标准值 : P2 = 0.033 0.9=0.0297 kN;脚手板的自重标准值 : P3 = 0.3 0.91.6=0.432 kN;活荷载标准值：Q = 2X0.9X 1.6 = 2.88 kN;荷载的设计值：R=1.2X (0.0528+0.0297+0.432)+1.4X 2.88=4.65 kN;R < 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！8、脚手架立杆荷载计算作用于脚手架的荷载包括静荷载、 活荷载。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，为0.1331kN/mNG1 = 0.1331 X 24.30 = 3.234kN;(2) 脚手板的自重标准值;采用木板，标准值为0.35kN/m2NG2= 0.35X1.6X0.9X2 = 1.008 kN;(3) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网 ：0.005 kN/m2NG3 = 0.005X1.6X24.3 = 0.194 kN;经计算得到，静荷载标准值NG = NG1+NG2+NG3 = 3.561 kN;活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和， 因为取最在荷载的中排立杆计算，且同时施工两层活荷载标准值为：NQ = 2X0.9X1.6X2 = 5.76 kN;考虑风荷载时 ,立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 NG+0.85X1.4NQ = 1.2X3.561+ 0.85X1.4X5.76= 11.128kN ;不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为：N'=1.2NG+1.4NQ=1.2X3.561+1.4X5.76=12.337kN;（ 1）、立杆的稳定性计算 :风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7 卩 z s wO其中3 0 -基本风压（kN/m2），按照建筑结构荷载规范（GB50009-2001）的规定采用：w 0 = 0.27 kN/m2 ；（在 GB50009-2001 中已将风荷载标准值调整为 50 年一遇，但是在脚手架的技术规范中， 考虑到脚手架的使用周期很短，仍按 30年重现期取值）a z -风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）的规定采用：a z= 0.74;（在结构计算中，风荷载在 顶部最在，是在外脚手架计算中，在进行立杆的稳定性验算时，立杆 的轴压力在底部最大， 综合计算值最大， a z 按地面以上 5 米， C 类 地区取值）a s -风荷载体型系数：取值为 1.357;（风荷载体型系数按技术 规范423条计算a s= 1.3/，其中按1.2An/Aw计算，值按两部 分计算， 第1 部分为密目安全网的挡风系数， 第 2部分为外侧钢管的 挡风系数，第 1 部分目前建设部规定的密目4、施工荷载按照纵向30m,高程方向20m,脚手架范围铺设4层竹脚手板，同时作业 2层，每层布置 4台钻机，连续 5跨内布置 1 台钻机作业,最多布置 8 台钻机进行考虑,单台 YZX70A 钻机主机 重0.85t,施工人员3人，重255kg，施工荷载计算：Qk= （850+255） / （1.4X 7/2） =2.25KN/m25、施工脚手架设计尺寸施工脚手架采用钢管扣件综合爬坡脚手架体系， 脚手架间排距结 合坡面锚杆布置形式以及结构稳定性进行布置，采用双排钢管支架， 上马道外侧立杆与下马道内侧立杆通长进行设置，其立杆横距Lb=1.4m,横杆间距L=1.4m,作业层0.45/0.5m,立杆纵距La=1.4m,横杆 步距h=1.80m最大搭设高度20m,6、 每级马道及地面上设置锁脚锚杆，锁脚锚杆采用© 25螺纹钢筋， 按照 2 跨进行设置， 同时在马道上每两跨设置水平内拉连墙件， 防止 脚手架向外倾斜。锚索脚手架按照间距1.8mx 2.8m设置© 25连墙锚 杆插筋(垂直坡面进行设置) ，并通过拉条焊接与脚手架连接作为脚 手架连墙加固杆件。7、 地面设横向、纵向扫地杆，贴坡面亦设置扫地杆,扫地杆均离地面 (坡面30cm);并布置必要的斜撑，横向支撑与剪刀撑进行加固，沿纵向每 4跨设置一道纵向剪刀撑， 剪刀撑沿高度方向连续设置； 横向 每 2 跨设置一道横向剪刀撑， 剪刀撑沿高程方向连续设置， 以确保脚 手架整体稳定。三、设计计算q=(1.2Qp+1.4Qk) IXq 作用于横向水平杆的线荷载设计值Qp 脚手架自重， 0.35KN/m2Qk 施工均布荷载标准值， 2.30 KN/m2， qk=(Qp+Q