1、60米烟囱满堂脚手架计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）、钢结构设计规范（GB50017-2003）、冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018-2002）、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)等编制。、参数信息: 1.脚手架参数计算的脚手架为满堂脚手架，横杆与立杆采用单扣件方式连接，搭设高度为60.0米，12.0米以下采用双管立杆，12.0米以上采用单管立杆，脚手管为：483.5钢管，按483.0钢管计算。搭设尺寸为：立杆的纵距la= 0.60米，立杆的横距lb= 0.60米，立杆
2、的步距h= 1.50米。采用的钢管类型为483.0。横向杆在上，搭接在纵向杆上的横向杆根数为每跨1根2.荷载参数施工均布荷载为3.0kN/m 2，脚手板自重标准值0.35kN/m 2，同时施工1层，脚手板共铺设2层。脚手架用途:混凝土、砌筑结构脚手架。满堂脚手架平面示意图、横杆的计算: 横向杆钢管截面力学参数为截面抵抗矩 W = 4.49cm 3；截面惯性矩 I = 10.78cm 4；横向杆按三跨连续梁进行强度和挠度计算，横向杆在纵向杆的上面。按照横向杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向长杆的最大弯矩和变形。考虑活荷载在横向杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度)。1.作用横向水平杆线
3、荷载(1)作用横向杆线荷载标准值qk=(3.00+0.35)0.60/2=1.00kN/m(2)作用横向杆线荷载设计值q=(1.43.00+1.20.35)0.60/2=1.39kN/m横向杆计算荷载简图2.抗弯强度计算最大弯矩为Mmax= 0.117qlb2= 0.1171.390.602=0.058kN.m = Mmax/W = 0.058106/4490.00=13.00N/mm2横向杆的计算强度小于205.0N/mm 2,满足要求!3.挠度计算最大挠度为V=0.990qklb4/100EI = 0.9901.006004/(1002.06105107800.0) = 0.058mm横向
4、杆的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!、扣件抗滑力的计算: 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN 。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8.00kN 。R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；依据建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算刘群主编P109:纵向或横向水平杆通过扣件传给立杆的竖向设计值:R=2.150F=2.1501.00=2.1kN单扣件抗滑承载力的设计计算R = 8.00满
5、足要求!、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，本方案不考虑风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架自重标准值产生的轴向力每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)gk:查规范本例为0.1068NG1 = (0.1068+0.033+(0.601/2)0.033/1.50)12.000=1.761kNNG1L = (0.1068+(0.601/2)0.033/1.50)(60.000-12.000)=5.447kN(2)脚手板自重标准值产生的轴向力脚手板的自重标准值(kN/m 2):本例采用木脚手板，标准值为0.35NG2 = 0.35020.6000.600=
6、0.252kN上部单立杆部分脚手板按1层计NG2L = 0.35010.6000.600=0.126kN经计算得到，静荷载标准值构配件自重：NG2K=NG2 = 0.252kN。钢管结构自重与构配件自重：NG = NG1+ NG1L+ NG2k = 7.460kN。NGL = NG1L+NG2k = 5.699kN。(3)施工荷载标准值产生的轴向力施工均布荷载标准值(kN/m 2):3.000NQ = 3.00010.6000.600=1.08kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值底部立杆的最大轴向压力N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.464kN单双立杆交接位置的最大轴向压力N
7、L = 1.2NGL + 1.4NQ = 8.351kN、立杆的稳定性计算: 单双立杆交接位置和双立杆底部均需要立杆稳定性计算。参照施工手册计算方法，双立杆底部的钢管截面面积和模量按照两倍的单钢管截面的0.7折减考虑。1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N 立杆的轴心压力设计值，底部N=10.464kN；单双立杆交接位置NL=8.351kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，=2.335； 计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，=2.00；h 立杆步距，h=1.20； 计算长细比, 由k=1时, =kh/i=150；= = 250, 满足
8、要求!k 计算长度附加系数，应按表5.3.4采用；k=1.204；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kh 确定，l0=4.22m； 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.204时, =kh/i=264的结果查表得到0.105；A 立杆净截面面积，A=5.94cm 2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=6.29cm 3；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm 2； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 10464.000/(0.105593.600)=167.89N/mm2不考虑风荷载时，底部双立杆的稳定性计算 f,满足要求!单双立杆交接位置的钢管立杆受
9、压强度计算值 (N/mm 2)；经计算得到 = 8350.800/(0.105593.600)=133.98N/mm2不考虑风荷载时，单双立杆交接位置的立杆的稳定性计算 f,满足要求!内架设置在烟囱筒壁内，不受风荷载影响。、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求(1)立杆基础底面的平均压力计算p = N/A其中 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 10.46A 基础底面面积 (m 2)；A = 0.25p=10.46/0.25=41.86kN/m2(2)地基承载力设计值计算fg = Kc fgk其中 Kc 脚手架地基承载力调整系数；kc = 1.0
10、0fgk 地基承载力标准值；fgk = 300.00fg=1.00300.00=300.00kN/m2地基承载力的计算pfg满足要求!（三）天梁、钢丝绳、垂直运输架的验算、天梁验算1）天梁为218，间距为280mm，长度2000mm，如图示：集中荷载P=15KN. 计算弯矩M=PL/4=152/4=7.5KN.M218惯性矩：IX =2 IX =13702=2.74107 mm4WX= IX / X0 = 2.74107 /90 =30.44104 mm3=M/W=7.5106 /30.44104 =24.63 N/mm2 fn =205N/mm2; 故天梁抗弯强度满足要求。、 钢丝绳：619
11、15钢绳按1372 N/mm2 计算，总破断拉力为242.3 KN远远满足最大载重15 KN的值，所以选用偏于安全。、 垂直运输架立杆稳定性验算: 1、运输脚手架基本参数基本参数：立杆的纵距 b=2.00米，立杆的横距 l=0.50米，立杆的步距 h=1.20米；搭设高度为66.0米，采用的钢管类型为2 483.5，按483.0钢管计算，脚手板封闭层为3层，单立杆A=5.94cm2; 回转半径i=1.60; 钢材抗压强度设计值FC = 205KN/mm2 。 荷载参数作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载，本方案不考虑风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架自重标准值产生的轴向力N
12、G1k =（ 662+ 560.5+0.8282）0.0384+6020.0132+150.0184+560.0146=10.542 kN(2)脚手板自重标准值产生的轴向力脚手板的自重标准值(kN/m2):本例采用木脚手板，标准值为0.35NG2k =0.352.0003=2.100 kN(3)施工荷载标准值产生的轴向力吊物及吊篮重：NGqk=0.424+2.8=12.4 kN 由16组立杆承受，平均每组立杆承受0.775 kN则：N=1.2(NG1k +NG2k) +1.4NGqk= 1.2(10.542 +2.100) +1.40.775 =16.255 kN因为在筒内, 基本上不受风荷载
13、影响, 此次计算不考虑风压值;2.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N 立杆的轴心压力设计值，底部N=16.255； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； 计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，=2.00；h 立杆步距，h=1.20； 计算长细比, 由k=1时, =kh/i=150；= = 210, 满足要求!k 计算长度附加系数，取1.155；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kh 确定，l0=2.77m； 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.155时, =kh/i=173的结果查表得到0.238；A 立杆净截面面积，A=5.94cm 2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=6.29cm 3；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm 2； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)； 经计算得到 = 16255/(0.238593.600)=115.058N/mm2不考虑风荷载时，底部双立杆的稳定性计算 f,满足要求!
