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敞开式双排落地钢管脚手架计算书

1、拟订布置形式

因窟野河特大桥38#号墩是我部施工的最高墩身达76.2m，因此依照此高度的墩身进行设计和验算是合理的，初步设计脚手架高度为78m，因高度50m，所以布置形式为敞开式双排落地脚手架布置形式。

选择φ48×3.5钢管，立杆的纵距1.60m，立杆的横距1.50m，立杆的步距1.20m，连墙件采用3步3跨。施工均布荷载为3.0KN/㎡，设计同时施工2层。脚手片采用1.5m×1m竹制脚手片，25米以下满铺3层，25米以上层层满铺。防护栏杆和挡脚栏杆选用与架体同材质的φ48×3.5钢管，二步以上层层设置。安全网采用密目式阻燃安全网，外侧全封闭设置。剪刀撑间隔连续设置。横向斜撑设置在拐角处，中间每隔4跨设置一道。

图１ 支架布置平面图

2、基本设计规定

、结构设计采用方法

脚手架的承载力应按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计，对于计算构件的强度、稳定性与连接强度时，采用荷载效应基本组合的设计值，永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4；

按正常使用极限状态的要求验算变形，采用荷载短期效应组合的设计值。

表1 荷载效应组合

、多立杆扣件式钢管脚手架计算项目主要有以下四部分内容：

纵横向水平受弯杆件的强度、挠度和连接扣件的抗滑承载力计算；

立杆稳定性计算；

连墙杆的强度、稳定性计算；

立杆的地基承载力计算。

、计算过程

图２ 支架搭设过程

（1）纵横向水平受弯杆件的强度、挠度和连接扣件的抗滑承载力计算；

①、大横杆的计算:

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。

按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

A、均布荷载值计算

大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050/3=0.122kN/m

活荷载标准值 Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m

静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.122=0.193kN/m

活荷载的计算值 q2=1.4×1.050=1.470kN/m

大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

B、抗弯强度计算

大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:

跨中最大弯矩为

M1=(0.08×0.193+0.10×1.470)×1.62

=0.416kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为

M2=-(0.10×0.193+0.117×1.470)×1.52

=-0.430kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=0.430/5080.0=84.65N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！C、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：

静荷载标准值q1=0.038+0.122=0.161kN/m

活荷载标准值q2=1.050kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度：

V=(0.677×0.161+0.990×1.050)×1600.04/(100×2.06×105×121900.0)=3.160mm

大横杆的最大挠度小于1600.0/150与10mm，满足要求！

②、小横杆的计算：

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。

用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

A、荷载值计算

大横杆的自重 P1=0.038×1.600=0.0608kN

脚手板的荷载 P2=0.350×1.50×1.600/3=0.280kN

活荷载标准值 Q=3.000×1.50×1.600/3=2.400kN

荷载的设计值 P=1.2×0.0608+1.2×0.280+1.4×2.400=3.769kN

小横杆计算简图

B、抗弯强度计算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩.

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M=(1.5×0.038)×1.502/8+3.769×1.500/3=1.01kN.m

σ=1.01/5080.0=199N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！

（2）立杆稳定性计算；

（一）、钢管48?3.5的各种力学参数：A?489mm2

I?121900mm4

W?5080mm3

i?15.8mm f?205N/mm2 E?2.06?105N/mm2

?48?3.5钢管脚手架每米立杆承受的结构自重标准值：