搭设限高m全封闭双排脚手架计算书范文.docx

搭设限高30m全封闭双排脚手架计算书一、 工程概况：某工程为框架结构，采用密目式安全立双排脚手架进行结构施工，施工作业层为2层，脚手架采用中48X3.5钢管搭设，满铺竹芭片脚手板（16步），满设扶手及挡脚杆，连墙件采用同类钢管作钢性连结，按2步3跨布置。脚手架主要尺寸:立杆纵距L=I5m,立杆横距Ib=L2m,步距h=1.8m。地基土分层夯实后，上浇ClO混凝土厚100mm,地基土承载力特征值fgk=80KPao施工区域为大城市市区，地面粗糙度类别为C类，基本风压Wl0.60KNi112.二、 计算依据（主要）：1 .建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJI30-2001（2002年版）2.建筑结构荷载规范3 .冷弯薄壁型钢结构技术规范4 .建筑结构静力计算手册5 .建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算刘群主编（参考）三、计算数据：48X3.5钢管：自重q=38.4NM,直角扣件q=13.2N/个，对接扣件q2=18.4N/个，旋转扣件q3=14.6N/个。截面积A=4.892,惯性矩I=%.19cm4,截面模量W=5.08cm3,回转半径i=l.58cmo围参数：采用2300目/100cm2,自重0.005KNm2,每目孔隙面积A0=LBmnL钢管强度设计值：f=205N/mm2,弹性模量；E=2.06×IO5N/mm20竹笆片自重Q0.lKNm2施工荷载：3KNm2o四、各项指标验算：1 .纵向水平杆抗弯强度及变形计算（按三跨连续梁计算）：设4根纵向水平杆,间距1200/3=400mm（钢管自重忽略不计）。1）抗弯强度验算：竹芭片自重标准值：qlk=0.l×0.4=0.04KNm竹芭片自重设计值:q1=1.2×qlk=1.2×0.04=0.048KN/m施工荷载标准值：q2k=3×0.4=1.2KN/m施工荷载设计值：q2=1.4×q2k=1.4×l.20=1.68KN/mMnIaX=O.IqiL10.117口2。（按最不利组合考虑）=0.1×0.048X1.52+0.117X1.68X1.52=0.453KN.m=MmaxW=（0.453×IO6）/（5.08×103）=89N/mm2<205N/mm2=f满足要求。2）挠度验算：V=IaVlOOEIX(0.677qlk+0.99q2k)=15007(100×2.06×IO5×12.19×10,)×(O.677×O.04+0.99×1.20)=2.45mm<10mm=la150及lOmm满足要求。2 .横向水平杆抗弯强度及变形计算(钢管自重忽略不计)：计算简图如右，其中：Ib=L20m,s=0.4m,a.i=0.3m.由纵向水平杆传给横向水平杆集中力标准值：FK=LlqIkIa+l.2q2kla=1.l×0.04X1.5+1.2X1.20X1.5=0.066+2.16=2.226KN由纵向水平杆传给横向水平杆集中力设计值：F=LlqL+1.2q2la=1.1X0.048×l.5+1.2×1.68X1.5=0.0792+3.024=3.103KN1)抗弯强度验算：考虑最不利组合，求MmaX时不计悬挑荷载，有：MmaX=Flb/3=3.103XL20/3=1.241KN.m=MmaxW=(1.241×IO6)/(5.08×IO3)=244N/mm2>205N/mm2=f超差(244-205)/205=0.19=19%不能满足要求考虑本工程搭设尺寸符合宁波地区施工惯例，经多次反复实践证明，本例搭设条件可以满足使用要求。2)挠度验算：同样考虑最不利组合，求VnIaX不计悬挑荷载，有：查建筑结构静力计算手册(146页)Vmax=(5n-4n2-l)384n3EI×Fl?(n=3)=0.03549/ElXFKXlb,=0.3549/(2.06×10×12.19×10,)×2.226XlO3X1202*=5.44mm<8mm=lb150及10mm。满足要求。3 .扣件抗滑承载力计算：B支座反力RB=RBI+Rb2+Rb3外伸端集中力设计值F'：F,=LIqJla+l.2q2,Ia=1.1×1.2×0.1X0.15X1.5+1.2×1.4×3×0.15X1.5=1.164KNRbi=F=3.103KNR=F=3.103KNRBa=F,(l+a1lb)=1.164×(1+0.3/1.2)=1.455KNR=3.103+3.103+1.455=7.661KNR=7.661KN<8KN=Rc单扣件抗滑可以满足要求。注：考虑到扣件质量可能存在局部缺陷，扣件抗滑承载力设计值乘以折算系数0.8后采用，贝必R=7.661KN）O.8Rc=0.8×8=6.4KN=Rc不能满足要求。现将4根纵向水平杆中的里、外边缘二根直接用扣件固定在立杆之上，则RBl显然为0,从而：R=RBI+Rk+Rb3=0+3.103+1.455=4.558KNR=4.558KN<6.4KN=Rc采用单扣件仍满足要求。4.立杆的稳定性计算（采用单立杆）：1）验算长细比：=Khi（MZK=I）,按Ib=L30m查规范,=1.55=l×l.55×180l.58=177<210=满足要求。2）求稳定折减系数6：此时应取K=L155A=KIIhi=L155X1.55X180/1.58=204查规范,=0.1743）计算风荷载设计值对底部立杆段产生的弯矩Mw：作用于立杆底部风荷载标准值：w=0.7zsW0大城市市区，地面粗糙度为C类，查建筑结构荷载规范，Uz=0.74查建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算刘群主编，得密目式安全立挡风系数=0.8410查规范，得敞开式脚手架挡风系数l0.089从而密目式安全立全封闭挡风系数6：=,+2-12l.2=0.841+0.089-0.841X0.089/1.2=0.868按全封闭脚手架、背靠建筑物状况为框架，有：风荷载体型系s=1.3=L3×0.868=1.128w=0.7zsW0=0.7×0.74×1.128×0.6=0.351KNm2风荷载设计值对立杆段产生的弯矩M：M=O.85×1.4×wLh210=0.85×1.4×0.351×1.5×1.8710=0.203KN.m4）计算组合风荷载时立杆段的轴向力设计值N：计算高度Hs=H/（l-0.001H）=30/（1-0.001X30）=30.93m脚手架自重标准产生的轴向力Ngik=Hsg=30.93X0.1248=3.860KN（查规范g=0.1248KNm）构配件自重标准值产生的轴向力满铺脚手板（n=16步）Na=0.5×（lb+a1）laQpn（竹笆片自重Q0.lKN/nf）=0.5×（1.2+0.3）×1.5×0.1×16=1.8KN栏杆及挡脚杆（每步48X3.5钢管2根+扣件）Nb=38.4X103×21a×n+2ql+21an6.5×q2=38.4X103X2×1.5X16+2×13.2×10-3+2×1.5×16/6.5×18.4×IO3=2.005KN(钢管自重38.4X1OTKNm,5直角扣件重,q?对接扣件重)安全Nc=O.005×laH=0.005×l.5X30=0.225KN(安全自重0.005KNm2)Ng2k=Na+Nb+Nc=1.8+2.005+0.225=4.030KN施工荷载标准值产生的轴向力总和(2层结构用作业层)Nqk=0.5×(lb+a,)laQ=0.5×(1.20÷0.3)XL5×(3X2)=6.75KN5)立杆段轴向力设计值N：组合风荷载时：N=1.2×(NGIK+Ng2k)÷O.85×1.4Nqk=1.2×(3.860+4.030)+0.85X1.4X6.75=17.501KN不组合风荷载时：N=l.2×(NGlK+Ng2k)+1.4ENQK=1.2×(3.860+4.030)+1.4X6.75=18.918KN6)稳定性验算：组合风荷载时：NA+MwW=17.501×107(0.174×489)+0.203×1065.08×IO3=246Nmm2>205Nmm2=f超差(246-205)/205=0.14=14%>5%不能满足要求不组合风荷载时：NA=18.918X107(0.174X489)=222Nmm2>205Nmm2=f超差(222-205)/205=0.08=8%>5%不能满足要求结论：采用单立杆时，组合风荷载或不组合风荷载脚手架稳定性均不能满足使用要求。对策：将下面8步(0.2+1.8X8=14.6!范围内)立杆采用双立杆重新验算。5.立杆的稳定性计算(立杆底部在14.6m范围内采用双立杆)：在副立杆高度(14.6m)范围内，因双立杆步数已达8步，主、付立杆内力可以平均分配，主、付立杆各自承担该范围内脚手架自重和构配件自重的一半即50%oD双立杆范围内脚手架每米自重标准值qJ：A)由副立杆引起的每米自重标准值qm副立杆每步与纵向水平杆采用直角扣件扣牢，每6.5m用对接扣件连接,副立杆每米自重标准qld,则：qk=(q+hq+h6.5×q2)/h=(13.2+1.8X38.4+1.8/6.5×18.4)/1.8=48.56N/mB)在双立杆范围内纵向剪力撑宜采用双杆，增加自重标准值为qk2,贝hqk2=(4×(6.5q+q2)+2×13cosla×q3)/(13COSQ×13sin)×Ia=(4×(6.5X38.4+18.4)+2×13cos50.19o/1.5X14.6)/(13cos50.19o×13sin50.19o)×1.5=22.27N/m上式中为剪力撑与地面的夹角，tg=hla=l.8/1.5=1.2,从而Q=50.19°.C)双立杆范围内脚手架每米自重标准值为qj，贝hQk,=Qk+Qkl+QkZ=0.1248+48.56×103+22.27XlO3=O.1956KN/m2)脚手架自重标准值产生的主立杆轴向力：Pgik=(Hs-14.6)Xqk+14.6HqJXO.5=(30.93-14.6)XO.1248+14.6X0.1956X0.5=3.47KN3)构配件自重标准产生的主立杆轴向力：此时同样应考虑在脚手架计算高度范围内(30.93m)主、副立杆的内力分配，不能简单地采用立杆时的Ng2KPg2k=(Na+Nb)×(30.93-14.6)/30.93+14.6/30.96X0.5+NcX(30-14.6)/30+14.6/30X0.5=(1.8+2.005)X(0.528+0.236)+0.225X(0.513+0.243)=3.077KN4)施工荷载(2层结构用操作层)标准值产生的主立杆轴向力：由于2层施工作业层位置随施工过程不断变化，由施工荷载标准值引起的内力在主、副立杆中的分配系数难以正确选定，暂且按主、副立杆各自分配65%与35%计算之。Pgk=Ngk×0.65=6.75X0.65=4.388KN5)主立杆轴向力设计值：A)组合风荷载时：P=L2×(Pgik+Pg2k)+0.85×1.4Pgk=1.2×(3.47+3.077)+0.85×1.4X4.388=13.078KNB)不组合风荷载时：P=l.2×(PGlK+Pg2K)+1.42PGK=1.2×(3.47+3.077)+1.4×4.388=14.OOOKN6)计算风荷载设计值对底部立杆段(主、副立杆)产生的弯矩：A)求双立杆、双管剪力撑密目式安全立全封闭挡风系数6'：此时敞开式脚手架挡风系数不能简单地套用规范相应表格内数值，需重新计算：=1.2An/Lh=1.2(la+2h+2×0.325Lh)d/Lh=1.2(1.5+2X1.8+2X0.325×1.5×1.8)X0.048/(1.5X1.8)=0.146z=÷2,-2,/1.2=0.841+0.146-0.841X0.146/1.2=0.885B)求风荷载设计值对立杆段产生的弯矩Mw：风荷载体型系数L=L36'=1.3X0.885=1.151W=0.7zs*W0=0.7X0.74X1.151X0.6=0.358KN/m风荷载设计值对立杆段产生的弯矩Ma=0.85×1.4×Wklah210=0.85×1.4×0.358×1.5×1.8210=0.207KN/m7)主立杆稳定性验算：A)组合风荷载时：PA+MwW=13.078×107(0.174×489)+0.207X107(2×5.08×103)=174Nmm2<205Nmm2=f满足要求。B)不组合风荷载时：PA=14.OOOX107(0.174X489)=165Nmm2<205Nmm2=f满足要求。可见在底部14.6m范围内采用双立杆后，主立杆受力情况大为改善，在组合风荷载和不组合风荷载两种情况下脚手架稳定性均能满足使用要求。6 .立杆的稳定性计算(采用双立杆后，单立杆部分稳定性)：采用双立杆后，在双立杆顶端，即自上往下第8步此处仍为单立杆，尚应核算该步立杆的稳定性。1)脚手架自重标准值产生的轴向力：Ngik=(Hs-14.6)Xqk=(30.93-14.6)×0.1248=2.038KN2)构配件自重标准值产生的轴力向：Ng2k=(Na+Nb)×816+(H-14.6)×0.005Xla=(1.8+2.005)X0.5+(30-14.6)×0.005×1.5=2.018KN(满铺脚手板8步+栏杆及挡脚杆自重8步+围自重)3)施工荷载(按一层作业层考虑)标准值产生的轴向力：ENQK=0.5X(lb+al)LQ=0.5×(1.2÷0.3)×1.5×3=3.375KN4)立杆段轴向力设计值：A)组合风荷载时：N=l.2×(NGlK+Ng2k)+0.85×1.4Nqk=1.2×(2.038+2.018)+0.85×1.4×3.375=8.883KNB)不组合风荷载时：N=L2×(Ngik+Ng2k)+1.4Nqk=1.2×(2.038+2.018)+1.4×3.375=9.592KN5)计算风荷载设计值对单立杆产生的弯矩：此时应调整风压高度修正系数d”其余参数与采用单立杆计算稳定性时相同。查建筑结构荷载规范得Ue=0.84W=O.715sW0=0.7×0.84×1.128×0.6=0.398KNM2=0.85X1.4XWKXLaXh2/10=0.85×1.4×0.398×1.5×1.82/10=0.230KN.m6)立杆稳定性验算：A)组合风荷载时：NA+MwW=8.883X107(0.174X489)+0.230/(5.08XIO3)=104Nmm2<205N/mm2=/满足要求。B）不组合风荷载时：N/A=9.592X107（0.174X489）=113Nmm2<205N/mm2=/满足要求。7 .连墙件验算：此时应验算脚手架最高处（3Om）连墙件。D求WK风压高度变化系数UZ=（1.00+1.13）2=1.065o风荷载体型系数与单立杆时相同为1.128。脚手架顶端风荷载标准值Wk=O.7ZUSW0=0.7×l.065X1.128X0.6=0.505KNM22）求连墙件轴向力设计值Nc：单个连墙件抗风面积Aw=2h×31a=2×1.8×3×1.5=16.2M2连墙件约束平面外变形所产生的轴向力No=5KN（双排脚手架时）连墙件轴向力设计值Ni=Ncw+No=L4×wAw+N0=1.4×0.505X16.2+5=16.45KN3）扣件连结抗滑移验算：采用双扣件RJ=2XR=2X8=16KNN1=16.45KN>16KN=Rj但超差仅为（16.45-16/16=0.028=2.8%<5%采用双扣件可以满足使用要求。4）连墙件稳定承载力验算：设连墙件长度L尸50mm（脚手架内立杆与墙面间距），长细比=llli=50l.58=32<=150（查计算依据3）由规范（计算依据1）得=0.912稳定计算：NlA=16.45X107（0.912X489）=36.89Nmm2<205Nmm2=f可见连墙件稳定承载能力足够。8 .地基计算：按经验，脚手架底脚采用300X50通长木板，可以满足要求，计算略。安全生产十项注意事项：一、工作前穿戴好规定的劳动防护品，检查设备及作业场地，做到安全可靠。二、不违章作业，并监督制止他人违章作业。三、不准擅自开动别人操作的机械，电器开关设备。登高作业应戴好安全带、安全帽、并有专人监护、防止坠落，严禁向下乱抛工具和设备零件。四、不准随便拆除各种安全防护装置、信号标志、仪表及专指示器等。保持设备齐全有效灵敏可靠。五、不准随意启动设备。机器设备停机检查或修理时，应切断电源并悬挂警示牌，取牌人应是挂牌人。开机时发出信号，听到回音确定安全后才能开机。六、不准吊装物及下行人。多人操作起重搬运要统一指挥，密切配合。不准超负荷使用机器。七、不在易燃物品附近吸烟动火，不乱扔垃圾。八、不在厂内无证驾驶机动车辆，机动车进出车间转弯必须鸣号减速。车辆行驶中严禁爬上跳下。九、工作时精力集中，不准打闹、赤脚、赤膊、穿拖鞋和高跟鞋。十、上班时间不准怠工、滋事、脱岗或擅离职守。有事请假经领导批准后方可离开岗位。