門式腳手架落地計算書示例說明
1工程; 工程建設地點:;屬于結構; 地上0層; 地下0層;建筑高度:0m;標準層層高:0m ;總建筑面積:0平方米;總工期:0天。
本工程由投資建設,設計,地質勘察,監理,組織施工;由擔任項目經理,擔任技術負責人。
計算門架的幾何尺寸圖
一、參數信息
1.腳手架參數
腳手架計算高度為25m,門架型號采用門架MF1219,鋼材為Q235。
扣件連接方式:單扣件;
搭設尺寸為:門架的寬度 b=1.219m,門架的高度 h0=1.93m,步距1.95m,跨距 l=1.83m。
門架 h1=1.536m,h2=0.1m,b1=0.75m。
門架立桿采用 Φ48 × 3.5 mm鋼管,立桿加強桿采用 Φ48 × 3.5 mm鋼管,
連墻件布置方式:兩步三跨;連墻件鋼管類型Φ48×3.5 mm鋼管;
連墻件連接方式:扣件連接;連墻件計算長度lo=0.3m;
連墻件的豎向間距3.9m,水平間距5.49m。
2.荷載參數
本工程地處 浙江杭州市 ,基本風壓為0.45,風荷載高度變化系數μz為0.92,風荷載體型系數μs為0.22;
3.地基參數
地基土類型:素填土;地基承載力標準值(kPa):120.000;
基礎底面擴展面積(m2):0.250;基礎降低系數:1.00。
二、腳手架荷載標準值
作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。
1.靜荷載計算
靜荷載標準值包括以下內容:
(1)腳手架自重產生的軸向力(kN/m)
門架的每跨距內,每步架高內的構配件及其重量分別為:
門架MF1219 1榀 0.224kN
交叉支撐 2副 2×0.04=0.08kN
水平架 5步4設 0.165×4/5=0.132kN
腳手板 5步1設 0.184×1/5=0.037kN
連接棒 2個 2×0.006=0.012kN
鎖臂 2副 2×0.009=0.018kN
合計 0.503kN
經計算得到,每米高腳手架自重合計NGk1=0.258kN/m。
(2)加固桿、剪刀撐和附件等產生的軸向力(kN/m)
剪刀撐采用 Φ48×3.5 mm鋼管,按照4步4跨設置,每米高的鋼管重計算:
tgα=( 4×1.95 ) / ( 4×1.83 )=1.066
2 ×0.038× ( 4×1.83)/cosα/(4×1.95 )=0.105kN/m;
水平加固桿采用 Φ48×3.5 mm鋼管,按照1步4設設置,每米高的鋼管重為:
0.038× ( 4×1.83 ) / ( 1×1.95 )=0.144kN/m;
每跨內的直角扣件1個,旋轉扣件4個,每米高的鋼管重為:
( 1×0.0135+4×0.0145 ) / 1.95=0.037kN/m;
每米高的附件重量為0.02kN/m;
每米高的欄桿重量為0.01kN/m;
經計算得到,每米高腳手架加固桿、剪刀撐和附件等產生的軸向力合計 NGk2=0.316kN/m;
靜荷載標準值總計為 NG=NGK1 + NGK2=0.574kN/m;
2.活荷載計算
活荷載為各施工層施工荷載作用于一榀門架產生的軸向力標準值總和。
經計算得到,活荷載標準值 NQ=8.923kN;
3 風荷載計算
風荷載標準值應按照以下公式計算
Wk=0.7μz·μs·ω0
其中 ω0 -- 基本風壓(kN/m2),按照《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001)的規定采用:ω0= 0.45;
μz -- 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μz=0.92;
μs-- 風荷載體型系數:μs =0.223;
經計算得到,風荷載標準值:
Wk=0.065kN/m2。
三、立桿的穩定性計算
作用于一榀門架的軸向力設計值計算公式(不組合風荷載)
N1=1.2·NG·H+1.4·NQ
其中 NG -- 每米高腳手架的靜荷載標準值,NG=0.574kN/m;
NQ -- 腳手架的活荷載標準值,NQ=8.923kN;
H -- 腳手架的搭設高度,H=25 m。
經計算得到,N1=29.712kN。
作用于一榀門架的軸向力設計值計算公式(組合風荷載)
N2=1.2NGH+0.85×1.4(NQ+2qkH12/10b)
其中 qk -- 風荷載標準值,qk =0.118kN/m;
H1 -- 連墻件的豎向間距,H1 =3.9 m;
經計算得到,N2 =28.189kN。
門式鋼管腳手架的穩定性按照下列公式計算
N≤Nd
其中 N -- 作用于一榀門架的軸向力設計值,取以上兩式的較大者,N=29.712kN;
Nd -- 一榀門架的穩定承載力設計值(kN);
一榀門架的穩定承載力設計值以下公式計算
Nd=Φ·A·f
i=(I/A1)1/2
I=I0+I1·h1/h0
其中Φ-- 門架立桿的穩定系數,由長細比 kho/i 查表得到,Φ =0.537;
k -- 調整系數,k=1.17;
i -- 門架立桿的換算截面回轉半徑,i=2.12 cm;
I -- 門架立桿的換算截面慣性矩,I=21.89 cm4;
h0 -- 門架的高度,h0=1.93m;
I0 -- 門架立桿的截面慣性矩,I0=12.19 cm4;
A1 -- 門架立桿的截面面積,A1=4.89 cm2;
h1 -- 門架加強桿的高度,h1=1.54m;
I1 -- 門架加強桿的截面慣性矩,I1=12.19 cm4;
A -- 一榀門架立桿的截面面積,A=9.78 cm2;
f -- 門架鋼材的強度設計值,f=205N/mm2。
經計算得到,Nd= 107.663kN。
立桿的穩定性計算 N <
Nd,滿足要求!
四、最大搭設高度的計算
組合風荷載時,腳手架搭設高度按照下式計算:
Hd=(ΦAf-1.4NQ)/(1.2NG)
不組合風荷載時,腳手架搭設高度按照下式計算:
Hd=(ΦAf-0.85×1.4(NQ+2qkH12/10b))/(1.2NG)
經計算得到,按照穩定性計算的可搭設高度 Hs=140.89m。
因腳手架搭設高度 H > 60米,取60米。
五、連墻件的計算
連墻件的軸向力設計值按照下式計算:
Nc≤Nf=0.85ΦAf Nc=Nw+3.0kN
其中 Nw -- 風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN),按照下式計算:
Nw=1.4 × Wk× H1 × L1
Wk -- 風荷載基本風壓值(kN/m2):Wk=0.065;
H1 -- 連墻件的豎向間距(m):H1=3.9;
L1-- 連墻件的水平間距(m):L1 =5.49;
經計算得到,Nw=1.937kN。
Nc -- 風荷載及其它作用對連墻件產生的拉、壓力設計值(kN);Nc=Nw + 3.0=4.937
lo--連墻件計算長度0.3m;
Φ
-- 連墻件的穩定系數,由長細比 lo/i 查表得到,Φ =0.949;
A -- 連墻件的截面面積,A=122.24999999999999px2。
經計算得到,Nf =80.863kN。
Nc <
Nf,連墻件的設計計算滿足要求!
連墻件采用扣件與墻體連接。
經過計算得到 Nl=1.937小于單扣件的抗滑力 8.0kN,滿足要求!
六、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
其中 p -- 立桿基礎底面的平均壓力 (kPa),p=N/A,p=118.847 kPa;
N -- 上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 (kN):N =29.712kN;
A -- 基礎底面面積 (m2);A =0.25;
fg -- 地基承載力設計值 (kPa):fg =120 kPa;
地基承載力設計值按下式計算
fg= kc × fgk ;
其中 kc -- 腳手架地基承載力調整系數:kc=1;
fgk -- 地基承載力標準值:fgk=120 kPa;
因 P=118.847 kPa
< 120 kPa,地基承載力的計算滿足要求!