建筑腳手架計(jì)算規(guī)則案例
假設(shè)某建筑物地上共12層,軸線長24000,寬12000;柱間軸線距橫向6000,縱向12000;建筑物橫向5棵柱,縱向2棵柱;柱剖面橫向500,縱向300;柱剖面高4450,梁剖面高380,頂板剖面厚120。那么
(1)柱腳手架工程量:
每根柱的腳手架工程量=(柱斷面周長+3.6m)×柱高
=[(0.5+0.3)×2+3.6](4.45+0.38+0.12)m2=25.74m2
10根柱的腳手架工程量=25.74×l0m2=257.4m2
(2)梁腳手架工程量:
每根梁的腳手架工程量=設(shè)計(jì)室內(nèi)地坪(或樓板上表面)至梁底的高度×梁凈長
6m開間粱腳手架工程量=(4.45+0.38-0.15)×(6-0.5)×8m2=205.92m2
12m跨度梁腳手架工程量=4.68×(12-0.5)×5m2=269.1m2
(3)該高層住宅樓為12層,現(xiàn)澆鋼混凝土框架柱、梁按雙排腳手架計(jì)算,若施工組織設(shè)計(jì)采用鋼管架,則總工程量:
(257.4+205.92+269.1)m2×12=8789.04m2
綜合基價(jià):應(yīng)執(zhí)行4—8子目2811.06元/100m2
綜合基價(jià)合計(jì)=2811.06×8789.04/100=247065.188元
篇2:腳手架計(jì)算書
一、計(jì)算說明:
本計(jì)算書是依據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-20**編制而成的。因腳手架所受荷載變異性較大;扣件接點(diǎn)屬于半剛性,且接點(diǎn)剛性大小與扣件質(zhì)量有關(guān),接點(diǎn)性能存在較大變異;腳手架結(jié)構(gòu)、構(gòu)件存在初始缺陷,如桿件的初彎曲、銹蝕,搭設(shè)尺寸誤差、受荷偏心等均較大;與墻的連接點(diǎn),對(duì)腳手架的約束性較大,針對(duì)以上問題尚不具備獨(dú)立進(jìn)行概率分析的條件,故對(duì)結(jié)構(gòu)抗力乘以小于1的調(diào)整系數(shù)-/γR`,其值是與常用安全系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)確定。
扣件式鋼管腳手架,一般情況下,偏心產(chǎn)生的附加彎曲應(yīng)力不大,予以忽略,并在有關(guān)調(diào)整系數(shù)中加以了考慮。
按照《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,對(duì)本工程所使用的鋼管Q235-A級(jí)鋼的抗拉、抗壓、抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f取為:205N/MM2。
二、計(jì)算搭設(shè)高度計(jì)算
已知:立桿橫距b=1.5米;立桿縱距ι=1.2米;橫桿步距L=1.5米;內(nèi)立桿距離建筑物b1=0.35米;腳手架步距h=1.5米,鋪設(shè)腳手板按2層考慮;腳手架與建筑物拉結(jié)點(diǎn)的位置,豎向間距H1=3h=4.5米,水平距離L1=3L=4.5米;鋼管為φ48×3.5;施工荷載QK=2.0KN/M2。
試驗(yàn)算采用單根鋼管作立桿,其允許搭設(shè)高度為:
1.查有關(guān)表格得:φAf=47.028KN。
2.查有關(guān)表格得:NG K 2=2.156KN。
3.因是兩個(gè)操作層同時(shí)施工,故QK=4.0KN/M2,查有關(guān)表格得:NQ K =5.70KN。
4. 查有關(guān)表格得:NG K 1=0.411KN。
5.將查得數(shù)值代入公式中,其中KA=0.85
H = [KAφAf-1.30(1.2 NG K 2+1.4 NQ K)]/1.2 NG K 1
=[0.85×47.082-1.3(1.2×2.156+1.4×5.70)]/1.2×0.411
=52.9米
最大允許搭設(shè)高度為HMA*=H/(1+H/100)=34.6米>21米(本工程腳手架高度)故滿足工程施工需要。
三、腳手架整體穩(wěn)定性計(jì)算
H=21米,其折合步數(shù)n1=21/1.5=14步。
求證:N/φA≤KAKHf
雙鋼管部分,每一步縱距腳手架的自重
NG K 1`= NG K 1+2×1.5×0.376(鋼管自重)+0.014×4(扣件自重)
=0.411 + 1.128 + 0.056 =1.595KN
N =1.2n1NG K 1+1.4 NQ K=1.2×14×0.411+1.4×5.70=14.88KN
b =1.5H1=4.5
λ* = 2H1/ b=9/1.5=6
由b =1.5H1=3 h 查有關(guān)表格得μ=30
λO* =μλ* =30×6 = 180
由λO* = 180 查有關(guān)表格得φ= 0.220
立桿采用單鋼管,KA =0.85
高度調(diào)整系數(shù)KH = I/(1+H/100)=1/(1+21/100)= 0.826
將N、φ、KA、KH代入公式得N/φA = 14.88×103/0.220×2492 =25.3N/MM2
KA×KH×f=0.85×0.826×205=143.9 N/MM2>25.3N/MM2
故腳手架搭設(shè)符合安全要求。
四、縱向水平桿、橫向水平桿計(jì)算:
計(jì)算說明:縱向、橫向水平桿自重與腳手板自重相比很小,忽略不計(jì)。
抗剪承載力:[V]=Afv/k1=(489.3mm2×120 N/mm2)/1.5=39.14KN
K1為截面形狀尺寸。::橫縱向水平桿的荷載有一只扣件傳遞,一只扣件的抗滑承載力設(shè)計(jì)值只有8.0KN,遠(yuǎn)小于[V],所以只要滿足扣件的抗滑力,桿件抗剪力也肯定能滿足。
篇3:辦公樓工程腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算書
辦公樓工程腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算書:
1、腳手架搭設(shè)高度H總:
外架應(yīng)高出屋面欄板1.2m,所以H總=0.35m+28m+1.2m=29.55m,其中0.35m是室內(nèi)外的高差。
2、搭設(shè)材料要求:
落地竹腳手架使用的毛竹材應(yīng)為三年生長期,長5m以上、厚6mm以上新竹或經(jīng)搭設(shè)連續(xù)使用保持韌性,表面為表或黃色的舊竹。凡有腐爛、蟲蛀、通裂、刀傷、霉變等不得使用。落地竹腳手架各桿件直徑要求如下:
①、立桿:有效使用段內(nèi)小頭直徑為60mm;
②、大橫桿:有效使用段內(nèi)小頭直徑為60mm;
③、鋪榀橫桿:有效使用段內(nèi)小頭直徑為60mm;
④、小橫桿:小頭直徑為60mm;
⑤、頂桿:小頭直徑為55mm;
⑥、剪刀撐桿:有效使用段內(nèi)小頭直徑為60mm;
⑦、欄桿、擋腳桿:有效使用段內(nèi)小頭直徑為45mm。
竹榀應(yīng)使用質(zhì)地堅(jiān)實(shí),其表層呈青、黃色、韌性好、無腐爛、蟲蛀、斷裂,30mm左右寬的元竹片編織而成,榀經(jīng)長1.0-1.2m,緯長同搭設(shè)架凈寬(立桿之間的凈距),經(jīng)竹片不少于5道,四周經(jīng)緯竹片應(yīng)鉆孔,用鉛絲綁扎封閉。綁扎繩系特制聚丙經(jīng)拉絲制成,其規(guī)格通常為0.5mm × 5mm,拉力不小于0.25KN,根據(jù)綁扎需要裁成定長。聯(lián)墻桿使用材料有:
①、φ6圓鋼或8#鉛絲作拉結(jié)材料;毛竹或40mm×60mm小方木作壓(頂)結(jié)材料。
⑵法蘭螺栓經(jīng)改制與圓鋼(或鉛絲)配合的專設(shè)拉、壓聯(lián)結(jié)式工具。
3、搭設(shè)與防護(hù)的基本要求:
①、采用雙排搭設(shè)。
②、立桿橫向間距為1.2m;縱向間距為1.5m;里立桿距建筑物距離為0.20m。立桿搭接長度為2m,用綁扎繩綁扎三道,立桿的有效長度為4m。
③、大橫桿:
設(shè)外架步數(shù)為16步,除底皮架高2.0m外,其余15步架均為1.8m。大橫桿搭設(shè)長度為1.5m。
④、小橫桿:
水平間距與立桿橫向間距相同為1.2m,其長度為1.7m,內(nèi)外分別伸出架外0.2m及0.3m。
⑤、腳手板鋪設(shè):
隔層滿鋪竹榀,竹榀規(guī)格為1.2m×0.9m(長×寬),最底部一步架不鋪竹榀腳手板,從第二步架起,滿鋪竹榀層數(shù)為15層。
⑥、剪刀撐:
縱向距離每隔7m左右設(shè)一組連續(xù)性的剪刀撐,因?yàn)榧舻稉螚U件較少,在計(jì)算架體自重時(shí)忽略這部份桿件重量。
⑦、防護(hù):
每步架的外側(cè)離大橫桿0.18m高處設(shè)擋腳板一道、1.0m高處再綁扎欄桿一道;另外,在所有架體外側(cè)均掛安全立網(wǎng)進(jìn)行全封閉的防護(hù),立網(wǎng)規(guī)格L-1.8×6.0每片網(wǎng)重量為4kg。
⑧、架體與建筑物的拉結(jié):
拉結(jié)點(diǎn)用8#鉛絲連接,拉結(jié)點(diǎn)處(或其附近)的小橫桿應(yīng)頂住建筑物;拉結(jié)點(diǎn)以二步四跨設(shè)置一點(diǎn)(即3.6m×6.0m)。
⑨、立桿基底處理:
在底部內(nèi)外雙排立桿設(shè)置處,挖橫向長度為1.2m、縱向長度為0.25m、深0.5m的基槽;基槽底應(yīng)先進(jìn)行夯實(shí)后放入墊板,并將內(nèi)外立桿放在墊板上,回填埋好。
⑩、荷載傳遞方式:
用竹榀鋪設(shè)的條件下,施工荷載通過竹榀傳遞給大橫桿,再由大橫桿傳遞給靠近立桿的小橫桿,小橫桿傳遞給立桿,立桿傳至基礎(chǔ)(與地面接觸的墊板)。
4、毛竹的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和彈性模量選擇:
本地使用的毛竹(又稱楠竹、茅竹、江南竹)是竹類中力學(xué)性能較好的一種。強(qiáng)度近似水曲柳,考慮新舊、粗細(xì)等因素對(duì)毛竹影響較大,且影響造成的變化規(guī)律差,因此,在確定其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和彈性模量時(shí),按比水曲柳強(qiáng)度低一等級(jí)的樺木(栲木)取值,即設(shè)毛竹的強(qiáng)度等級(jí)為TB15。
5、大橫桿強(qiáng)度、撓度驗(yàn)算:
大橫桿受力按三跨連續(xù)梁計(jì)算,荷載最大時(shí)中間支座彎矩最大,以此彎矩進(jìn)行驗(yàn)算。驗(yàn)算公式:
MB=KMB支.qL2[1]
V=Kf。qL2÷100÷E÷I<[V][2]
σ=MB/v<Fm[3]
條件1:查得KMB支=-0.117、Kf=0.99。
條件2:q-為外側(cè)大橫桿線荷載(所以外側(cè)大橫桿受力最差)。
本外架的外墻裝修及防護(hù)狀況:設(shè)施工荷載為q施=2KN/m2;竹榀自重(以現(xiàn)場使用新竹榀為準(zhǔn))q榀=60N/m2;大橫桿共四根,四跨長度時(shí)立桿的縱向間距(即L縱=1.5m);架體凈寬為1.09m(B凈=1.2-0.11=1.09m)。
q內(nèi)=6.667N/m(所以外架防護(hù)由立網(wǎng)張掛在外側(cè)大橫桿內(nèi)全封閉防護(hù),三跨二步的立網(wǎng)重量為:4÷1.8+3×1.5×1.0=47.22kg,兩立桿間的大橫桿長度為1.5m,立網(wǎng)重量作用在外側(cè)大橫桿的線荷載為:1.2×10÷1.8=6.667N/m)。
q=1.4q施.B凈/4+1.2(q榀.B凈/4+q網(wǎng))
=1.4×2×1.09÷4+1.2(0.06×1.09÷4+0.0067)=0.7907KN/m。
條件3:L-每跨長度L=1.5m。
條件4:E-彈性模量,參照樺木(TB15)查得
E=10000N/mm2=10000×10-3KN/m2
條件5:I-毛竹截面慣性矩,以毛竹平均直徑計(jì)算。
I=π(d外4-d內(nèi)4)/64=3.14(114-104) ×10-8÷64=227.8×10-8m4
條件6:WN-毛竹桿件凈截面抵抗矩(以平均直徑計(jì)算)。
WN=π(d外4-d內(nèi)4)/32d外
=3.14×(114-104)×10-8÷32÷11÷10-2=1.42×10-6m3。
把條件1-6分別代入公式[1]、[2]、[3]
M=KMqL2=0.117×0.7907×1.52=0.2082KN.m
V=KfqL4÷100÷E÷I
=0.99×0.7907×1.54÷100÷10000÷103÷227.8÷10-8m=7.12×10-4m
σ=M/Wn=0.208
2×1000÷41.42÷10-8=5.0265×106N/mm2參照查得:抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為:fM=15N/mm2
受彎構(gòu)件允許撓度控制值為:[V]=L/200=1.5÷200=7.5×10-3m
因?yàn)棣襪=5.0265N/mm2
v=7.12×10-4<[v]=7.5×10-3m
所以大橫桿強(qiáng)度、撓度滿足要求。
6、小橫桿強(qiáng)度、撓度驗(yàn)算:
小橫桿受力按簡支梁計(jì)算:
M=qL4/8[4]
=qL4/384EI[5]
σm=M/wn<fm[6]
條件1:L-小橫桿的跨度(即架寬)L=B=1.2m
條件2:q-小橫桿所承載的線荷載(設(shè)架體外側(cè)張掛的立網(wǎng)及大橫桿的自重和由大橫桿傳至小橫桿均轉(zhuǎn)變?yōu)槠骄奢d)。
q小=1.2KN/m2
q大=77.78KN/m2
q均=20÷1.2÷1.5=5.56N/m2
每跨間大橫桿的延長為1.5×4=6.0m
由資料查得每根長度為6m的毛竹重為14kg,因此每跨間大橫桿自重為:14×6.0÷6=14 kg。
q大=14×10÷1.2÷1.5=77.78N/m2
因?yàn)閝=1.4q施×1.2+1.2(q榀+q網(wǎng)+q大)×1.2
=1.4×2×1.2+1.2×(0.06+0.0056+0.07788)×1.2=3.567KN/m
條件3:E-彈性模量,查得E=10000N/mm2
條件4:I-毛竹桿件毛截面慣性矩,同大橫桿計(jì)算I=227.8×10-8m4
條件5:Wn-毛竹桿件凈截面抵抗矩,同大橫桿計(jì)算Wn=41.42×10-6m3
把條件1-5分別代入公式[4]、[5]、[6]
M=qL2/8=3.567×1.22÷8=0.6KN.m
V=5qL4/384EI=5×3.567×1.24÷384÷10000÷103÷227.8÷103=0.00423
σm=M/Wn=0.6×1000÷41.42÷10-6=14.48×106N/m2=14.48N/mm2
參照查得,抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Fm=15N/mm2
受彎構(gòu)件允許撓度控制值[V]=L/200=1.2÷200=0.006m
因?yàn)椋襪=14.48N/mm2<fm=15N/mm2V=0.00423m<[V]=0.006m
所以小橫桿強(qiáng)度、撓度滿足要求。
7、立桿強(qiáng)度驗(yàn)算:
立桿強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)對(duì)受力最不利情況的桿件進(jìn)行驗(yàn)算,即對(duì)第一步架的外側(cè)立桿強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。
驗(yàn)算公式:
σC=N/An≤fc
條件1:N-底部立桿外側(cè)所承受軸壓力N=1.2NGK+1.4NQK
NGK-一個(gè)縱距內(nèi)腳手架自重產(chǎn)生的軸力
NQK-一個(gè)縱距內(nèi)施工荷載
求NGK
q榀-一個(gè)縱距內(nèi)竹榀自重產(chǎn)生的軸力
q榀=8×(1.5×1.2×60)=864N
q立-一個(gè)縱距內(nèi)立桿自重產(chǎn)生的軸力
因?yàn)榱U長度為6m,重約14kg,搭設(shè)長度為2m,有效長度4m,所以一個(gè)縱距內(nèi)16步架以下(高度為29.55m),需用2×8根立桿。
q立=2×8×14×10=2240N
q大小-一個(gè)縱距內(nèi)大、小橫桿的延長長度為
L大小=1.5×4+1.2+1.2+0.2+0.3=7.7m
16步架以下有15步L1=15×7.7=115.5m
q大小=14×10÷6L1=14×10÷6×115.5=2695N
q欄-一個(gè)縱距內(nèi)防護(hù)欄桿,在外側(cè)立桿所產(chǎn)生軸力
q欄=14×10×(15×1.5)÷6=525N
q網(wǎng)-一個(gè)縱距內(nèi)立網(wǎng)在外側(cè)立桿所產(chǎn)生的軸力
q網(wǎng)=4×10×1.8×1.5÷18÷6=150N
所以,NGK=(q榀+q立+q大小)/2+q欄+q網(wǎng)
=(864+2240+2695)/2+525+150=3574.5N
求NQK:
設(shè)有三層同時(shí)施工,分布在10步以下,10步與12步之間,12步以下的架上:
q施=2000N/m2
一個(gè)縱距內(nèi)施工荷載為:
NQK=2000×1.2×1.5×1.2=4320N
N=1.2 NGK+1.4 NQK=1.2×3574.5+1.4×4320=10337.4N=10.34KN
條件2:An-受壓桿件凈截面面積(以平均直徑計(jì)算)
An=π(d2外-d2內(nèi))/4=3.14(112-102)×10-4÷4=16.5×10-4m2
把條件1-2分別代入公式:
σC=N/An=10.34÷(16.5×10-4)=6.27N/m.m2
參照查得抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Fc=14N/m.m2
因?yàn)椋褻=6.27N/m.m2<Fc=14N/m.m2
所以立桿強(qiáng)度滿足要求。
8、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算:
驗(yàn)算公式:
N/ΨAo≤Fc
NGK=q榀+q立+q大小+q欄+q網(wǎng)
=864+2240+2695+525+150=6474N
NQK=2000×1.2×1.5×1.2=4320N
N=1.2NGK+1.4NQK=1.2×6474+1.4×4320=13816.8N=13.82KN
Ao=2An=2×16.5×10-4=33×10-4m2
求Ψ---縱向彎曲系數(shù)
λ=Lo/i=1800÷(110÷4)=65.45(i=d/4)
因?yàn)棣?65.45<91
所以Ψ=1/[1+(λ÷65)2]=1/[1+(65.45÷65)2]=0.4966N/ΨA0=13.82÷0.4966÷(33×10-4)=8.433N/m.m2
查得抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Fc=14N/m.m2
因?yàn)椋篘/ΨA0=8.433N/m.m2<Fc=14N/m.m2
所以立桿穩(wěn)定性滿足要求。
9、驗(yàn)算連接點(diǎn)的抗風(fēng)強(qiáng)度:
風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式:W=0.75
在本地區(qū)域W0=0.5KN/m2
查表得Bz=1(風(fēng)壓數(shù))Mz=1.835(風(fēng)壓高度系數(shù))
Mszu=φus(Hn)n=2雙排
查表得:擋風(fēng)系數(shù) φ=0.114
Wod2均=0.5×1.11×1.11=6.05×10-3
Ws=1.4/1.0=1.4
所以Ustw=0.114×1.4×2×0.93=0.308
W=0.75×1×1.385×0.308×0.5=0.16KN/m2
驗(yàn)算連結(jié)點(diǎn)抗風(fēng)強(qiáng)度:
Na=1.4HL1W=1.4×3.6×4.8×0.16=3.87KW
因?yàn)閇w]=300~500
A=2×12.57=25.14m.m2
λ=N大/A=3.86×107÷25.14=1539N/m.m2<[W]
所以連結(jié)點(diǎn)抗風(fēng)強(qiáng)度滿足要求。
10、基礎(chǔ)驗(yàn)算:
N/A≤[R]
N=13.82KN
A=1.2×0.25=0.3m2(內(nèi)外立桿基底的接觸面積)
N/A=13.82÷0.3=46.07KN/m2
素土承載力[R]=85KN/m2,現(xiàn)場基礎(chǔ)采用C15的素混凝土。
由于N/A=46.07KN/m2<[R]=85KN/m2,所以立桿基礎(chǔ)設(shè)置滿足要求。