海湾浪琴工程脚手架计算书设计

脚手架计算书

1、计算依据

（1）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

（3）海湾浪琴工程设计图纸及地质资料等

2、脚手架的计算参数

搭设高度H=39.6米（取最大高度，22排），步距h=1.8米，立杆纵距l_a=1.5米，立杆横距l_b=1.1米，连墙件为2步3跨设置，脚手板为毛竹片，按同时铺设7排计算，同时作业层数n₁=1。

脚手架材质选用φ48×3.5钢管，截面面积A=489mm²，截面模量W=5.08×10³ mm³，回转半径i=15.8mm，抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm²，基本风压值ω₀=0.7 kN/m²，计算时忽略雪荷载等。

3、荷载标准值

1. 结构自重标准值：g_k1=0.1248kN/m （双排脚手架）
2. 竹脚手片自重标准值：g_k2=0.35kN/m² （可按实际取值）
3. 施工均布活荷载：q_k=3 kN/m²
4. 风荷载标准值：ω_k=0.7μ_z·μ_s·ω₀

式中 μ_z——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》

并用插入法得39.6米为1.12

μ_s——脚手架风荷载体型系数，全封闭式为1.2

ω₀——基本风压值，为0.7 kN/m²

则ω_k=0.7×1.12×1.2×0.7=0.658 kN/m²

4、纵向水平杆、横向水平杆计算

1. 横向水平杆计算

脚手架搭设剖面图如下：

按简支梁计算，计算简图如下：

每纵距脚手片自重N_G2k=g_k2×l_a×l_b=0.35×1.5×1.1=0.5775 kN

每纵距施工荷载N_Qk=q_k×l_a×l_b =3×1.5×1.1=4.95 kN

M_Gk= kN·m

M_Qk= kN·m

M=1.2M_Gk+1.4M_Qk=1.2×0.07+1.4×0.605=0.931 kN·m

<f=205 kN/mm²

横向水平杆抗弯强度满足要求。

[v]=l_b/150=1100/150=7.3 mm

v<[v] 横向水平杆挠度满足要求。

1. 纵向水平杆计算

按三跨连续梁计算，简图如下：

脚手片自重均布荷载G_2k=g_k2×l_b/3=0.35×1.1/3=0.128 kN/m

施工均布荷载Q_k=q_k×l_b/3=3×1.1/3=1.1 kN/m

q=1.2G_2k+1.4Q_k=1.69 kN/m

M_{Gk max}=0.10G_2k×l_a²=0.10×0.128×1.5×1.5=0.029 kN·m

M_{Qk max}=0.10Q_k×l_a²=0.10×1.1×1.5×1.5=0.248 kN·m

M=1.2M_{Gk max}+1.4M_{Qk max}=1.2×0.029+1.4×0.248=0.382 kN·m

<f=205 kN/mm²

抗弯强度满足要求。

[v]=l_b/150=1500/150=10 mm

v≤[v] 挠度满足要求。

1. 横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算

横向水平杆传给立杆的竖向作用力：

R=(1.2N_G2k+1.4N_Qk)/2=(1.2×0.5775+1.4×4.95)/2=3.812 kN

R_c=8.00 kN

R≤R_c 扣件抗滑承载力满足要求。

5、立杆计算

单立杆竖向承载力：

N=1.2(N_G1k+ N_G2k)+0.85×1.4∑N_Qk

=1.2(H·g_k1+7·g_k2·l_a·l_b/2)+0.85·1.4·n1·q_k·l_a·l_b/2

=1.2(39.6×0.1248+7×0.35×1.1×1.5/2)

+0.85×1.4×1×3×1.1×1.5/2

=11.3 kN

kN·m

长细比：

式中 k取1.155

查JGJ130-2001表5.3.3，并用插入法得u=1.51

查JGJ130-2001附录C表C得=0.182

N/mm²＜f=205 N/mm²

立杆稳定性满足要求。

6、连墙件计算（按两步三跨设置）

N_lw=1.4×ω_k×A_w=1.4×0.658×2×1.8×3×1.5=14.92 kN

N_l=N_lw+N₀=14.92+5=19.92 kN

N_l>R_c

单扣件抗滑承载力不能满足要求，采用电焊。

（注：按规范计算，连墙件与架体连接采用扣件的，很难满足要求）

焊缝高度取h=4mm，焊缝强度设计值τ=170N/mm²

焊缝长度L=29.3 mm

取焊缝长度大于等于50mm，焊缝长度满足要求。

7、立杆地基承载力计算

≤f_g

式中 ——立杆基础底面平均压力，；

N——基础顶面的轴向力设计值，11.3 kN

A——基础底面面积；

f_g——地基承载力设计值，本工程原地基为粘土，f_g=k_c×f_gk

k_c——脚手架地基承载力调整系数，粘土取0.5

f_gk——地基承载力标准值，查工程地质报告为85kPa

则A= m² <[A]=1.5×1.1/2=0.825 m²

根据计算，脚手架基础采用100厚C15素砼连片基础，宽度1200，立杆地基承载满足要求。

8、地下室顶板承载力验算

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