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1、編號：SJHN.JZY-XX催化劑生產項目實驗大樓車間工程鋼管落地腳手架施 工 計 算 書編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目錄一、參數信息:31.腳手架參數32.活荷載參數33.風荷載參數34.靜荷載參數35.地基參數4二、小橫桿的計算:51.均布荷載值計算52.強度計算53.撓度計算:5三、大橫桿的計算:61.荷載值計算62.強度驗算63.撓度驗算7四、扣件抗滑力的計算:7五、腳手架立桿荷載計算:8六、立桿的穩定性計算:9七、連墻件的穩定性計算:12八、立桿的地基承載力計算:13九、腳手架配件數量匡算:2、13鋼管落地腳手架計算書xxxx化工有限公司催化劑生產項目工程； 工程建設地點:xx經濟技術開發區xx新區涇勤路；屬于框架結構； 地上4層； 地下0層；建筑高度：16.95m；標準層層高：4m ；總建筑面積：6028.59平方米；總工期：180天。工程說明：1.工程名稱: xxxx化工有限公司催化劑生產項目綜合實驗大樓、精細化工車間及催化劑車間。2.地理位置：該工程位于xx市經濟技術開發區xx新城，北門口緊靠涇勤路。3.地質條件：地基屬于濕陷性黃土，詳見xxxx化工有限公司催化劑生產項目巖土項目巖土工程詳細。扣件式鋼管落地腳手架的計算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-203、01)、建筑地基基礎設計規范(GB 50007-2002)、建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規范(GB 50017-2003)等編制。一、參數信息:1.腳手架參數雙排腳手架搭設高度為 24.2 m，22.45米以下采用雙管立桿，22.45米以上采用單管立桿；搭設尺寸為：立桿的橫距為 1.05m，立桿的縱距為1.5m，大小橫桿的步距為1.8 m；內排架距離墻長度為0.30m；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數為 2 根；腳手架沿墻縱向長度為 81.84 m；采用的鋼管類型為 483.5； 橫桿與立桿連接方式為雙扣件；取扣件抗滑承載力系數為 1.00；連墻件采用兩步三4、跨，豎向間距 3.6 m，水平間距4.5 m，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件；2.活荷載參數施工均布活荷載標準值:3.000 kN/m2；腳手架用途:結構腳手架；同時施工層數:2 層；3.風荷載參數本工程地處陜西xx市，基本風壓0.35 kN/m2；風荷載高度變化系數z 為1.00，風荷載體型系數s 為1.13；腳手架計算中考慮風荷載作用；4.靜荷載參數每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m):0.1248；腳手板自重標準值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標準值(kN/m):0.140；安全設施與安全網(kN/m2):0.005；腳手板類別:竹串片腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、竹5、串片腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標準值(kN/m):0.038；腳手板鋪設總層數:4；單立桿腳手板鋪設層數:0；5.地基參數地基土類型:素填土；地基承載力標準值(kPa):220.00；立桿基礎底面面積(m2):0.20；地基承載力調整系數:1.00。 二、小橫桿的計算:小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿的自重標準值: P1= 0.038 kN/m ；腳手板的荷載標準值: P2= 0.351.5/3=0.175 kN/m ；活荷載標準值: Q=31.5/3=1.5 kN/m；6、荷載的計算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41.5 = 2.356 kN/m； 小橫桿計算簡圖2.強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計算公式如下: 最大彎矩 Mqmax =2.3561.052/8 = 0.325 kN.m；最大應力計算值 = Mqmax/W =63.917 N/mm2；小橫桿的最大彎曲應力 =63.917 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強度設計值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度計算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標準值q=0.038+0.175+1.5 = 1.713 kN/m ； 最大撓度 = 5.01.713107、504/(3842.06105121900)=1.08 mm；小橫桿的最大撓度 1.08 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050 / 150=7 與10 mm，滿足要求！三、大橫桿的計算:大橫桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計算小橫桿的自重標準值: P1= 0.0381.05=0.04 kN；腳手板的荷載標準值: P2= 0.351.051.5/3=0.184 kN；活荷載標準值: Q= 31.051.5/3=1.575 kN；荷載的設計值: P=(1.20.04+1.20.184+1.41.575)/2=1.237 kN； 大橫桿計算簡圖2.強度驗算最8、大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.080.0381.51.5=0.007 kN.m； 集中荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.2671.2371.5= 0.495 kN.m；M = M1max + M2max = 0.007+0.495=0.502 kN.m最大應力計算值 = 0.502106/5080=98.879 N/mm2；大橫桿的最大應力計算值 = 98.879 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強度設計值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布9、荷載與小橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和,單位:mm；均布荷載最大撓度計算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度： max= 0.6770.03815004 /(1002.06105121900) = 0.052 mm；集中荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載 P=（0.04+0.184+1.575）/2=0.9kN = 1.8830.915003/ ( 100 2.06105121900) = 2.277 mm；最大撓度和：= max + pmax = 0.052+2.277=2.329 mm；大橫桿的最大撓度 2.329 mm 小于10、 大橫桿的最大容許撓度 1500 / 150=10與10 mm，滿足要求！四、扣件抗滑力的計算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范培訓講座劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設計值取16.00kN，按照扣件抗滑承載力系數1.00，該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為16.00kN 。縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取16.00 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；小橫桿的自重標準值: P1 = 0.0381.052/2=0.04 kN；大橫桿的自重標準值: P2 = 0.03811、1.5=0.058 kN；腳手板的自重標準值: P3 = 0.351.051.5/2=0.276 kN；活荷載標準值: Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN；荷載的設計值: R=1.2(0.04+0.058+0.276)+1.42.362=3.756 kN；R 16.00 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 五、腳手架立桿荷載計算: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容： (1)每米立桿承受的結構自重標準值，為0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.052/2)0.038/1.80(24.25-22.45) = 0.212、65kN； NGL1 = 0.1248+0.038+(1.052/2)0.038/1.8022.45 = 4.167kN；(2)腳手板的自重標準值；采用竹串片腳手板，標準值為0.35kN/m2 NG2= 0.3501.5(1.05+0.3)/2 = 0 kN； NGL2= 0.3541.5(1.05+0.3)/2 = 1.418 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標準值；采用欄桿、竹串片腳手板擋板，標準值為0.14kN/m NG3 = 0.1401.5/2 = 0 kN； NGL3 = 0.1441.5/2 = 0.42 kN；(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網；0.005 kN/m2 NG4 13、= 0.0051.5(24.25-22.45) = 0.014 kN； NGL4 = 0.0051.524.25 = 0.182 kN；經計算得到，靜荷載標準值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 0.278 kN； NGL =NGL1+NG1+NGL2+NGL3+NGL4 = 6.451 kN；活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經計算得到，活荷載標準值 NQ= 31.051.52/2 = 4.725 kN；風荷載標準值按照以下公式計算 其中 Wo - 基本風壓(kN/m2)，按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用： W14、o = 0.35 kN/m2； Uz - 風荷載高度變化系數，按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用： Uz= 1 ； Us - 風荷載體型系數：取值為1.13；經計算得到，風荷載標準值 Wk = 0.7 0.3511.13 = 0.277 kN/m2；不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 Ns = 1.2NGL+1.4NQ= 1.26.451+ 1.44.725= 14.356 kN； Nd = 1.2NG+1.4NQ= 1.20.278+ 1.44.725= 6.949 kN；考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 Ns = 1.2 NGL+0.851.4NQ =15、 1.26.451+ 0.851.44.725= 13.364 kN； Nd = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.20.278+ 0.851.44.725= 5.957 kN；風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.2771.5 1.82/10 = 0.16 kN.m；六、立桿的穩定性計算: 外腳手架采用雙立桿搭設，按照均勻受力計算穩定性。1. 22.45米以上立桿穩定性計算。不考慮風荷載時，立桿的穩定性計算公式為： 立桿的軸向壓力設計值 ：N = 6.949 kN；計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.58 cm16、；計算長度附加系數參照扣件式規范表得 ：k = 1.155 ；當驗算桿件長細比時，取塊1.0；計算長度系數參照扣件式規范表得 ： = 1.5 ；計算長度 ,由公式 lo = kh 確定 ：l0 = 3.118 m；長細比 Lo/i = 197 ；軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的計算結果查表得到 ：= 0.186 ；立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； = 6949/(0.186489)=76.403 N/mm2；立桿穩定性計算 = 76.403 N/mm2 小于 立17、桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式 立桿的軸心壓力設計值 ：N = 5.957 kN；計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.58 cm；計算長度附加系數參照扣件式規范表得 ： k = 1.155 ；計算長度系數參照扣件式規范表得 ： = 1.5 ；計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.118 m；長細比: L0/i = 197 ；軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.186立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強18、度設計值 ：f =205 N/mm2； = 5956.902/(0.186489)+160113.429/5080 = 97.012 N/mm2；立桿穩定性計算 = 97.012 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！2. 22.45米以下立桿穩定性計算。不考慮風荷載時，雙立桿的穩定性計算公式為： 立桿的軸向壓力設計值 ：N = 7.178 kN；計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.58 cm；計算長度附加系數參照扣件式規范表得 ：k = 1.155 ；當驗算桿件長細比時，取塊1.0；計算長度系數參照扣件式規范表得 ： = 1.5 ；計算長度 ,由公式19、 lo = kh 確定 ：l0 = 3.118 m；長細比 Lo/i = 197 ；軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的計算結果查表得到 ：= 0.186 ；立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； = 7178/(0.186489)=78.92 N/mm2；立桿穩定性計算 = 78.92 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！考慮風荷載時,雙立桿的穩定性計算公式 立桿的軸心壓力設計值 ：N =6.682 kN；計算立桿的截面回轉半徑20、 ：i = 1.58 cm；計算長度附加系數參照扣件式規范表得 ： k = 1.155 ；計算長度系數參照扣件式規范表得 ： = 1.5 ；計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.118 m；長細比: L0/i = 197 ；軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.186立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205 N/mm2； = 6682.008/(0.186489)+160113.429/5080 = 104.984 N/mm2；立桿穩定性計算 =21、 104.984 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！七、連墻件的穩定性計算: 連墻件的軸向力設計值應按照下式計算： Nl = Nlw + N0風荷載標準值 Wk = 0.277 kN/m2；每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積 Aw = 16.2 m2；按規范條連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN), N0= 5.000 kN；風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN)，按照下式計算：Nlw = 1.4WkAw = 6.279 kN；連墻件的軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 11.279 kN；連墻件承載力設計值按下式計算： N22、f = Af其中 - 軸心受壓立桿的穩定系數； 由長細比 l/i = 300/15.8的結果查表得到 =0.949，l為內排架距離墻的長度；又： A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN；Nl = 11.279 Nf = 95.133,連墻件的設計計算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到 Nl = 11.279小于雙扣件的抗滑力 16 kN，滿足要求！ 連墻件扣件連接示意圖八、立桿的地基承載力計算: 立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 p fg 地基承載力設計值:fg23、 = fgkkc = 220 kPa； 其中，地基承載力標準值：fgk= 220 kPa ；腳手架地基承載力調整系數：kc = 1 ； 立桿基礎底面的平均壓力：p = N/A =34.746 kPa ；其中，上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 ：N = 6.949 kN；基礎底面面積 ：A = 0.2 m2 。p=34.746 fg=220 kPa 。地基承載力滿足要求！九、腳手架配件數量匡算: 扣件式鋼管腳手架的桿件配備數量需要一定的富余量，以適應構架時變化需要，因此按匡算方式來計算；根據腳手架立桿數量按以下公式進行計算： L -長桿總長度(m)； N1 -小橫桿數(根)； N2 -直角扣件24、數(個)； N3 -對接扣件數(個)； N4 -旋轉扣件數(個)； S -腳手板面積(m2)； n -立桿總數(根) n=112； H -搭設高度(m) H=24.25； h -步距(m) h=1.8； la-立桿縱距(m) la=1.5； lb -立桿橫距(m) lb=1.05； 長桿總長度(m) L =1.1 24.25 (112 + 1.50 112/1.80 - 2 1.50/1.80)=5432.81；小橫桿數(根) N1 =1.1 (24.25 /1.80 1/2 + 1) 112 = 954；直角扣件數(個) N2 =2.2 (24.25 / 1.80 + 1) 112 = 3566；對接扣件數(個) N3 =5432.81 / 6.00 = 906；旋轉扣件數(個) N4 =0.3 5432.81 / 6.00 = 272；腳手板面積(m2) S = 1.1 ( 112-2) 1.50 / 1.05=172.86。根據以上公式計算得長桿總長5432.808m；小橫桿954根；直角扣件3566個；對接扣件906個；旋轉扣件272個；腳手板172.857m2。