墩柱施工计算书脚手架

墩柱脚手架验算1、荷载分析作用于脚手架上的荷载，可分为永久荷载（恒荷载）和可变荷载（活荷载）。1.1脚手架的永久荷载①、组成脚手架结构的杆系自重，包括：立杆、纵向横杆、横向横杆、剪刀撑等自重；②、配件重量包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。1.2脚手架的可变荷载①、脚手架的施工荷载，脚手架作业层上的操作人员、器具及材料等的重量。②、风荷载。1.3荷载取值①脚手架结构杆系自重标准值名称型号规格（mm）设计重量（kg）立杆LG-120Ф48×3.5×12004.61横杆HG-120Ф48×3.5×12004.61钢管Ф48×3.53.84kg/m②脚手架配件重量标准值。脚手板自重标准值取0.35kN/m2，操作层的栏杆与挡脚板自重标准值取0.14kN/m2，脚手架上满挂密目安全网自重标准值取0.01kN/m2，施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取1.0kN/m2。2、受力分析脚手架结构的主要传力方式为：操作平台上的各种竖向荷载—横向水平杆—纵向水平杆—立杆—地基。从传力方式可以看出，脚手架中立杆底段受力最大，因此在计算过程中主要计立杆底段和地基。在脚手架的搭设计算中，主要的是通过荷载的分布情况及大小，验算立杆的刚度和稳定性是否满足要求。另外，脚手架构造、脚手架加强加固必须满足施工要求和安全技术规范要求。下面以墩柱高度为14.0m的墩柱，墩柱支架以1.0m×2.5m间距为例进行说明脚手架验算过程。3、脚手架验算3.1脚手板验算均布荷载q1为：（脚手板自重0.35kN/m2*1.0*1.2+1.4*1.0*施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载1.0KN/m2）=1.82kN/m脚手板最大弯矩为：Mmax=ql2/10=1.82*2.52/10=1.14kN·m脚手板截面的抵抗距为：W=bh2/6=450*502/6=1.875*105mm3（脚手板采用厚度为5cm、宽度为45cm的松木板）脚手板最大应力为：б=Mmax/W=6.08Mpa查《路桥施工计算手册》知，松木脚手板能承受的应力为[б]=8Mpaб[б]故采用厚度为5cm、宽度为45cm的松木脚手板满足施工要求。3.2钢管横杆计算钢管立柱的纵向间距为1.0m，横向间距均为2.5m，因此小横杆计算跨径l1=2.5m，大横杆的计算跨径l2=1.0m。作用在横向水平杆上的线荷载标准值：q=(1+0.35)*1.0=1.35KN/m作用在水平杆上的均布荷载q为：1.35+0.038=1.388KN/m横杆最大弯矩为：Mmax=ql12/10=1.388×2.52/10=0.868kN·m横杆截面抵抗距为：W=bh2/6=5.08cm3横杆最大应力为：б=Mmax/W=170.9Mpa横杆抗弯刚度为：f=ql4/150EI=1.388×25004/150×2.1×105×1.215×105=14.2mm查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011知钢管承受的应力值为[б]=205Mpa，[f]=L/150=16.8mmб[б]，f[f]，满足施工要求。3.3扣件抗滑承载力计算N=[1.2*（钢管自重+脚手板自重）+1.4*施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载]/（2*2）=[(1.2(0.0384*1.0*2.5+0.35*1.0*2.5+0.14*1.0*2.5)+1.4*(1.0*1.0*2.5)]/4=1.27KN查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》知，直角、旋转扣件抗滑承载力设计值为8KN。满足施工要求。3.4立杆计算（1）不组合风荷载时，单肢立杆承载力计算①立杆轴向力设计值N计算脚手架结构自重产生的轴向力标准值NG1K=[(4×12+4×6+18×1.2)×M+14×52]×0.0384+G0=82.05kN其中:M-层数，14m/1.2m=13层；G0-为剪刀撑、扶手钢管重量，取192m×0.0384kN/m=7.37kN构配件自重产生的轴向力标准值NG2K=M*G2K*Ab/2=(0.35+0.14+0.01)×44.64/2=11.16KN其中：脚手板自重按标准值0.35kN/m2取值操作层栏杆自重按标准值0.14kN/m2取值密目式安全网自重按标准值0.01kN/m2取值。Ab-受力区域面积，（12×9）-（9.6×6.6）=44.64㎡施工荷载产生的轴向力标准值NQK=NQ3*Ab/2=1×44.64/2=22.32KN其中：NQ3为施工荷载标准值，人员设备活载按均布荷载取1.0kN/m2单根立杆轴向力计算N=【1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×ΣNQK】/B1=【1.2×（82.05+11.16）+1.4×22.32】/52=2.75KN其中：B1-为立杆数量。②立杆稳定性计算32.75107.56af=205MPa0.744489NMPA式中：A——立杆横截面积489mm2；λ——压杆长细比，λ=L/I=120/1.58=75.95（I为钢管回转半径）；φ——轴心受压杆件稳定系数，按细长比查本规范附录C得知φ=0.744；f——查规范附录B表B2，钢材强度设计值为205N/mm2。（2）组合风荷载时单肢立杆承载力计算①风荷载对立杆产生弯矩按下式计算：立杆轴向力设计值N计算N=【1.2×（NG1K+NG2K）+0.85×1.4×ΣNQK】/52=【1.2×（82.05+11.16）+0.85×1.4×22.32】/52=2.66KN②立杆稳定性计算由风荷载产生的立杆段弯矩设计值Mw，可按下式计算：Mw=0.9×1.4Mwk=104.19.02hlwakWK=0.7×UZ×US×W0其中：WK-风荷载标准值（kN/m2）；UZ-风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定采用，按D类有密集建筑群且房屋较高的城市市区取值，为0.62；US-脚手架风荷载体型系数，取1.3φ=1.3×0.115=0.15；W0-基本风压（kN/m2），取n=50年，W0=0.5kN/m2；La-立杆纵距，为2.5m；h-立杆步距，为1.2m。WK=0.7×UZ×US×W0=0.7×0.62×0.15×0.5=0.033kN/m2Mw=（0.9×1.4×0.033×2.5×1.22）/10=0.015kN·m332.66100.015+3.58a0.7444895.0810WMNMPAW根据以上计算结果，支架立杆受压应力和稳定性指标均小于容许值，可满足施工要求。