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满堂扣件式钢管脚手架计算书
依据规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 164-2008
计算参数:
钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。 模板支架搭设高度为24.5m，
立杆的纵距 b=1.20m，立杆的横距 l=1.50m，立杆的步距 h=1.30m。
脚手板自重0.30kN/m2，栏杆自重0.15kN/m，材料最大堆放荷载2.00kN/m2，施工活荷载5.00kN/m2。
图 落地平台支撑架立面简图
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图 落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为φ48×3.2。
钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
一、基本计算参数[同上] 二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为 截面抵抗矩 W = 4.73cm3； 截面惯性矩 I = 11.35cm4；
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算：
(1)脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m)： q1 =0.000+0.300×0.300=0.090kN/m
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)： q21 = 2.000×0.300=0.600kN/m
(3)施工荷载标准值(kN/m)：
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q22 = 5.000×0.300=1.500kN/m
经计算得到，活荷载标准值 q2 = 1.500+0.600=2.100kN/m
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
最大弯矩计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
静荷载 q1 = 1.20×0.090=0.108kN/m
活荷载 q2 = 1.40×1.500+1.40×0.600=2.940kN/m
最大弯矩 Mmax=(0.10×0.108+0.117×2.940)×1.2002=0.511kN.m 最大支座力 N = (1.1×0.108+1.2×2.94)×1.20=4.376kN 抗弯计算强度 f=0.511×106/4729.0=108.03N/mm2 纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
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静荷载 q1 = 0.090kN/m
活荷载 q2 = 1.500+0.600=2.100kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.090+0.990×2.100)×1200.04/(100×2.06×105×113510.0)=1.898mm 纵向钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算 集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=4.38kN
4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kN 4.38kNAB150015001500
支撑钢管计算简图
3.151
支撑钢管弯矩图(kN.m)
6.656.652.282.288.758.754.384.3810.8510.856.486.482.102.102.282.286.656.652.678
支撑钢管剪力图(kN)
2.102.106.486.4810.8510.850.000.004.384.388.758.75
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
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0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kN 0.91kNAB150015001500
支撑钢管变形计算受力图
0.2894.407
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=3.151kN.m 最大变形 vmax=4.407mm 最大支座力 Qmax=23.981kN
抗弯计算强度 f = M/W =3.151×106/4729.0=666.28N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度大于设计强度,不满足要求!建议增加支撑钢管根数！
支撑钢管的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
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: 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； 计算中R取最大支座反力，R=23.98kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!