落地式外脚手架计算书(按新规计算)
安全设施计算软件(2012) PKPM软件出品
落地式扣件钢管脚手架计算书
依据规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
计算参数:
钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取0.70。 双排脚手架，搭设高度20.0米，立杆采用单立管。
立杆的纵距1.20米，立杆的横距1.05米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.80米。 钢管类型为φ48.3×3.6，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距3.60米。 施工活荷载为4.0kN/m2，同时考虑2层施工。
脚手板采用竹串片，荷载为0.35kN/m2，按照铺设2层计算。 栏杆采用竹串片，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.30kN/m2，高度变化系数1.0000，体型系数0.6000。
地基承载力标准值170kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
一、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值 P1=0.040kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.200/2=0.210kN/m 活荷载标准值 Q=4.000×1.200/2=2.400kN/m
荷载的计算值 q=1.2×0.040+1.2×0.210+1.4×2.400=3.660kN/m
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荷载的计算值 P=(1.2×0.042+1.2×0.220+1.4×2.520)/2=1.921kN
大横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=0.08×(1.2×0.040)×1.2002+0.175×1.921×1.200=0.409kN.m σ=0.409×106/5260.0=77.750N/mm2
大横杆的计算强度小于143.5N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.040×1200.004/(100×2.060×105×127100.000)=0.021mm 集中荷载标准值 P=(0.042+0.220+2.520)/2=1.391kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.146×1391.093×1200.003/(100×2.060×105×127100.000)=1.052mm 最大挠度和
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V=V1+V2=1.073mm
大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算:
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(规范5.2.5): R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.040×1.200=0.048kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050×1.200/2=0.220kN 活荷载标准值 Q=4.000×1.050×1.200/2=2.520kN
荷载的计算值 R=1.2×0.048+1.2×0.220+1.4×2.520=3.850kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、脚手架荷载标准值:
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。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(kN/m)；本例为0.1202 NG1 = 0.120×20.000=2.404kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.350×2×1.200×(1.050+0.300)/2=0.567kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.17 NG3 = 0.170×1.200×2/2=0.204kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.010×1.200×20.000=0.240kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.415kN。
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