多排脚手架工程设计方案-计算书

1LD1-3多排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》JGJ130-20112、《建筑结构荷载规范》GB50009-20123、《钢结构设计规范》GB50017-20034、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010一、脚手架参数脚手架设计类型结构脚手架，装修脚手架卸荷设置无脚手架搭设排数2脚手架钢管类型Ф48×3脚手架架体高度H(m)25架体离地高度(m)0立杆步距h(m)1.8立杆纵距或跨距la(m)1.5立杆横距lb(m)0.9内立杆离建筑物距离a(m)0.3双立杆计算方法按双立杆受力设计双立杆计算高度(m)14双立杆受力不均匀系数KS0.6二、荷载设计脚手板类型竹串片脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.35脚手板铺设方式2步1设挡脚板类型竹串片脚手板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.14挡脚板铺设方式2步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.129横向斜撑布置方式5跨1设结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)3装修脚手架作业层数nzj1装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)2地区浙江杭州安全网设置敞开基本风压ω0(kN/m2)0.3风荷载体型系数μs0.12风压高度变化系数μz(连墙件)1.06风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件)0.038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n0横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)107800横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4490纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2×(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.033+0.35×0.9/2)+1.4×3×0.9/2=2.119kN/m正常使用极限状态q'=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.033+0.35×0.9/2)+3×0.9/2=1.541kN/m计算简图如下：1、抗弯验算Mmax=0.1qla2=0.1×2.119×1.52=0.477kN·mσ=Mmax/W=0.477×106/4490=106.184N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×1.541×15004/(100×206000×107800)=2.378mmνmax＝2.378mm≤[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=1.1×2.119×1.5=3.496kN正常使用极限状态Rmax'=1.1q'la=1.1×1.541×1.5=2.542kN四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=Rmax=3.496kNq=1.2×0.033=0.04kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=Rmax'=2.542kNq'=0.033kN/m1、抗弯验算计算简图如下：弯矩图(kN·m)σ=Mmax/W=0.004×106/4490=0.902N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算计算简图如下：变形图(mm)νmax＝0.013mm≤[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=0.018kN五、扣件抗滑承载力验算横杆与立杆连接方式单扣件扣件抗滑移折减系数0.85扣件抗滑承载力验算：纵向水平杆：Rmax=3.496kN≤Rc=0.85×8=6.8kN横向水平杆：Rmax=0.018kN满足要求！六、荷载计算脚手架架体高度H25双立杆计算高度(m)14脚手架钢管类型Ф48×3每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.129立杆静荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值NG1k单外立杆：NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×(H-H1)=(0.129+1.5×0/2×0.033/1.8)×(25-14)=1.419kN单内立杆：NG1k=1.419kN双外立杆：NGS1k=(gk+0.033+la×n/2×0.033/h)×H1=(0.129+0.033+1.5×0/2×0.033/1.8)×14=2.272kN双内立杆：NGS1k=2.272kN2、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=((25-14)/1.8+1)×1.5×0.9×0.35×1/2/2=0.84kN1/2表示脚手板2步1设单内立杆：NG2k1=0.84kN双外立杆：NGS2k1=H1/h×la×lb×Gkjb×1/2/2=14/1.8×1.5×0.9×0.35×1/2/2=0.919kN1/2表示脚手板2步1设双内立杆：NGS2k1=0.919kN3、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=((25-14)/1.8+1)×1.5×0.14×1/2=0.747kN1/2表示挡脚板2步1设双外立杆：NGS2k2=H1/h×la×Gkdb×1/2=14/1.8×1.5×0.14×1/2=0.817kN1/2表示挡脚板2步1设4、构配件自重标准值NG2k总计单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2=0.84+0.747=1.587kN单内立杆：NG2k=NG2k1=0.84kN双外立杆：NGS2k=NGS2k1+NGS2k2=0.919+0.817=1.735kN双内立杆：NGS2k=NGS2k1=0.919kN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不组合风荷载作用下单立杆轴向力：单外立杆：N'=1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k=1.2×(1.419+1.587)+1.4×3.375=7.859kN单内立杆：N=1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k=1.2×(1.419+0.84)+1.4×3.375=6.963kN双外立杆：Ns=1.2×(NGS1k+NGS2k)+1.4×NQ1k=1.2×(2.272+1.735)+1.4×3.375=9.062kN双内立杆：Ns=1.2×(NGS1k+NGS2k)+1.4×NQ1k=1.2×(2.272+0.919)+1.4×3.375=8.082kN七、立杆稳定性验算脚手架架体高度H25双立杆计算高度(m)14双立杆受力不均匀系数KS0.6立杆计算长度系数μ1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4490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)4241、立杆长细比验算立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210满足要求！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=3.119×103/15.9=196.132查《规范》表A得，φ=0.1882、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×(1.419+1.587)+1.4×3.375)=8.332kN双立杆的轴心压力设计值NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+N=1.2×(2.272+1.735)+8.332=13.141kNσ=N/(φA)=8331.8/(0.188×424)=104.524N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！σ=KSNS/(φA)=0.6×13140.94/(0.188×424)=98.913N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！3、立杆底部轴力标准值计算立杆一：恒载标准值FG1=5.45kN，活载标准值FQ1=3.375kN立杆二：恒载标准值FG2=7.013kN，活载标准值FQ2=3.375kN立杆三：恒载标准值FG3=0kN，活载标准值FQ3=0kN八、连墙件承载力验算连墙件布置方式两步两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连墙件截面类型钢管连墙件型号Ф48.3×3.6连墙件截面面积Ac(mm2)506连墙件截面回转半径i(mm)15.9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0.85Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.038×2×1.8×2×1.5=0.575kN长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896(Nlw+N0)/(φAc)=(0.575+3)×103/(0.896×506)=7.885N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2满足要求！扣件抗滑承载力验算：Nlw+N0=0.575+3=3.575kN≤0.85×12=10.2kN满足要求！