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外架计算书外架计算书是建筑施工中用于设计和验算外脚手架安全性和稳定性的技术文件。其主要内容包括外脚手架的结构形式、荷载分析、构件强度及稳定性计算等方面,确保脚手架在施工过程中能够承受各种荷载并满足安全规范要求。
首先,外架计算书会明确脚手架的基本参数,如搭设高度、立杆间距、横杆步距等。根据实际工程需求选择合适的脚手架类型(如扣件式钢管脚手架或碗扣式脚手架),并依据相关规范(如《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130)进行设计。
其次,计算书对外脚手架的荷载进行详细分析,包括恒载(如钢管、扣件自重)、活载(如施工人员、材料重量)以及风荷载等。通过荷载组合计算出最不利工况下的作用力,为后续验算提供依据。
接着,计算书对关键构件进行力学分析,如立杆的轴向压力、稳定性验算,横杆的弯矩及抗剪能力水利水电工程设计工程量计算规定(sl328-2005),连墙件的拉压承载力等。同时,还需校核节点连接的可靠性,确保整体结构的稳定性。
×121900.0) = 4.040 mm;
最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.041+4.040 = 4.081 mm;
小横杆的最大挠度小于 (1200.000/150)=8.000 与 10 mm,满足要求!;
四、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0.80,
该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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
横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.200=0.046 kN;
脚手板的荷载标准值: P2 = 0.350×1.200×1.200/2=0.252 kN;
活荷载标准值: Q = 3.000×1.200×1.200 /2 = 2.160 kN;
荷载的计算值: R=1.2×(0.046+0.252)+1.4×2.160=3.382 kN;
R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、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。静荷载标准值包括以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1291
NG1 = 0.129×25.000 = 3.228 kN;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准值为0.35
NG2= 0.350×2×1.200×(1.200+0.3)/2 = 0.630 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆木,标准值为0.11
NG3 = 0.140×2×1.200/2 = 0.168 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4 = 0.005×1.200×25.000 = 0.150 kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.176 kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2
取值。
经计算得到,活荷载标准值
NQ= 3.000×1.200×1.200×2/2 = 4.320 kN;
风荷载标准值应按照以下公式计算
Wo = 0.350 kN/m2;
Uz= 0.740 ;
经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.350×0.740×0.649 = 0.118 kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×4.176+ 1.4×4.320= 11.059 kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×4.176+ 0.85×1.4×4.320= 10.151 kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.118×1.200×
1.5002/10 = 0.038 kN.m;
六、立杆的稳定性计算:
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴心压力设计值 :N =11.059 kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数 :K = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :U = 1.530
计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 :lo = 2.651 m;
Lo/i = 168.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.251 ;
立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2;
σ = 11059.000/(0.251×489.000)=90.099 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 90.099 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值 :N =10.151 kN;
计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数 : K = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :U = 1.530
计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定:lo = 2.651 m;
Lo/i = 168.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.251
立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;
钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2;
σ = 10151.400/(0.251×489.000)+37805.347/5080.000 = 90.149 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 90.149 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求!
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl = Nlw + No
风荷载基本风压值 Wk = 0.118 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.800 m2;
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
NLw = 1.4×Wk×Aw = 1.779 kN;
连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 6.779 kN;
由长细比 l/i=300.000/15.800的结果查表得到0.949;
和田市浙江工业园区室外管网项目建设工程施工组织设计 A = 4.89 cm2;[f]=205.00 N/mm2;
Nl=6.779 连墙件采用双扣件与墙体连接。 经过计算得到 Nl=6.779小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 八、悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载N的作用沥青路面施工方案1,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。