扣件式钢管(拉吊卸荷)脚手架设计计算书(+39.80m~+58.90m)段
工程名称:塘厦迎宾豪苑
编制单位:东莞市骏鹏建筑工程有限公司 一、
综合简述
1、主要规程、规范
(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2001,2002年版) (2)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ 80-91) (3)《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-99) (4)《钢结构设计规范》(GB50017—2003) (5)《一般用途钢丝绳》(GB/T 20118-2006)
(6)《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)(2006年版); (7)《混凝土结构设计规范》(G1350010-2002) (8) 施工图纸 2、计算参数设定
脚手架采用Φ48x3.5钢管,内立杆离墙尺寸0.35m,拉吊段高度22.50m; 立杆步距h=1.70m,立杆纵距la=1.30m ,立杆横距=0.85m;
纵向杆上有2条横向杆,拉吊段底标高+39.80m,冲压钢脚手板铺13.00层。
3、钢管截面特征
壁厚t=3.5mm,截面积A=489mm2,惯性矩I=121900mm4;
截面模量W=5080mm3,回转半径i=15.8mm,每米长质量0.0384kN/m;
Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2 ,弹性模量E=206000N/mm2。 4、荷载标准值 (1) 永久荷载标准值
每米立杆承受的结构自重标准值0.1200kN/m 脚手板采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.35kN/m2
栏杆与挡板采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,自重标准值为0.1400kN/m 脚手架上吊挂的安全设施(安全网)自重标准值0.0050kN/m2 (2)施工均布活荷载标准值
装修脚手架2.00kN/m2 结构脚手架3.00kN/m2 (3)作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk
拉吊段高度为22.50m 拉吊段底离地高度39.80m 地面粗糙度按B类
风压高度变化系数μz=1.56 挡风系数?= 0.871
背靠建筑物按敞开,框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数 μs= 1.3?=1.1323
基本风压ω0=0.55kN/m2 广东广州市 (按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB5009-2006)的规定采用)
水平风荷载标准值ωk=0.7×1.56×1.13×0.55=0.68kN/m2 二、纵横向水平杆验算 1、纵向水平杆验算 a) 荷载计算
脚手板自重GK2=0.35×0.28=0.10kN/m 施工活荷QK=3.00×0.28=0.84kN/m 作用于纵向水平杆线荷载标准值 q=1.2GK +1.4QK
= 1.2×(0.0384+0.10)+1.4×0.84=1.34kN/m
b) 纵向水平杆受力计算
每根钢管长约6m,按四跨连续梁计算
(1) 抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.107
最大弯矩M=KMq12 =0.107×1.34×1.30×1.30=0.24kN.m
抗弯强度σ=M/W =0.24×106÷5080.00=47.24N/mm2 (2)挠度验算 挠度系数Kυ=0.632 最大挠度υ=Kυq4/(100EI) =0.632×1.34×(1300)4÷(100EI)=0.963mm 挠度υ 钢管自重gk1=0.0384kN/m 中间纵向水平杆传递支座反力R中=1.14×1.3400×1.30=1.986kN 旁边纵向水平杆传递支座反力R边=1.986/2=0.993kN b)横向水平杆受力计算 (1)抗弯强度验算 最大弯矩M=q2/8+R中a =0.0384×0.85×0.85÷8+1.986×0.28=0.57kN.m 抗弯强度 σ=M/W =570000.00÷5080.00=112.20N/mm2 (2)挠度验算 集中荷载产生的挠度为: υ1=Pa(3l2-4a2)/(24EI) =1986×280.00(3×850.002 - 4×280.002)÷(24EI) =1.71mm 均布荷载产生的挠度为:υ2=5q4/384EI =5×0.0384×850.004 ÷ (384EI)=0.01mm 最大挠度 υ=υ1+υ2 =1.71+0.01=1.72mm <1/150=850/150=5.7mm与10mm 挠度满足要求 三、立杆计算 1.立杆容许长细比验算 计算长度附加系数k=1.0 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.50(2步3跨 查《建筑施工 扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001,2002年版 表5.5.3) 立杆步距h=1.70m 立杆计算长度 o =kμh=1.00×1.50×1.70=2.55m 长细比 λ=o/i= 2550.00÷15.80=161.39<容许长细比 [210] 立杆长细比满足要求 2.立杆稳定性验算 (1)荷载计算 立杆所受荷载包括:脚手架结构自重、构配件自重及活荷。其中: 1)脚手架结构自重包括:立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重 gk=0.1200kN/m 脚手架结构自重: NGlk=gk×h=0.1200×22.50 = 2.70kN 2)构配件自重包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重 脚手板重量:13×1.30×0.43×0.35=2.51kN 栏杆、挡脚板重量:13×1.30×0.1400=2.37kN 安全网重量:22.50×1.30×0.005 = 0.15kN 构配件自重 NG2k=2.51+2.37+0.15 =5.03kN 3)活荷包括: ① 施工荷载按3层作业计算 ,查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001,2002年版 表4.2.2,得NGk=1.300×0.4×(3.00×2.00)=3.12kN ② 风荷载标准值计算 风荷载标准值ωk=0.6800kN/m2 由风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW= 0.85 × 1.4Mωk = 0.85×1.4ωkah2/10 =0.85×1.4×0.68×1.30×1.702÷10=0.30kN.m (1)轴心受压稳定性系数