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鋼管架如何算地基承載力

發布時間:2021-01-15 13:15:39

Ⅰ 雙排落地式鋼管腳手架怎麼計算

鋼管腳手架的計算參照《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2001)。
計算的腳手架為雙排腳手架,搭設高度為18.6米,立桿採用單立管。
搭設尺寸為:立桿的縱距1.20米,立桿的橫距1.05米,立桿的步距1.20米。
採用的鋼管類型為 48×3.5,連牆件採用2步2跨,豎向間距2.40米,水平間距2.40米。
施工均布荷載為3.0kN/m2,同時施工2層,腳手板共鋪設4層。

一、大橫桿的計算:

大橫桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。
按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。

1.均布荷載值計算
大橫桿的自重標准值 P1=0.038kN/m
腳手板的荷載標准值 P2=0.150×1.050/3=0.052kN/m
活荷載標准值 Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m
靜荷載的計算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m
活荷載的計算值 q2=1.4×1.050=1.470kN/m

大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)

大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩)

2.強度計算
最大彎矩考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的彎矩

跨中最大彎矩計算公式如下:

跨中最大彎矩為
M1=(0.08×0.109+0.10×1.470)×1.2002=0.224kN.m

支座最大彎矩計算公式如下:

支座最大彎矩為
M2=-(0.10×0.109+0.117×1.470)×1.2002=-0.263kN.m
我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算:

=0.263×106/5080.0=51.845N/mm2

大橫桿的計算強度小於205.0N/mm2,滿足要求!

3.撓度計算
最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度

計算公式如下:

靜荷載標准值q1=0.038+0.052=0.091kN/m
活荷載標准值q2=1.050kN/m

三跨連續梁均布荷載作用下的最大撓度
V=(0.677×0.091+0.990×1.050)×1200.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.909mm

大橫桿的最大撓度小於1200.0/150與10mm,滿足要求!

二、小橫桿的計算:

小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。
用大橫桿支座的最大反力計算值,在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。

1.荷載值計算
大橫桿的自重標准值 P1=0.038×1.200=0.046kN
腳手板的荷載標准值 P2=0.150×1.050×1.200/3=0.063kN
活荷載標准值 Q=3.000×1.050×1.200/3=1.260kN
荷載的計算值 P=1.2×0.046+1.2×0.063+1.4×1.260=1.895kN

小橫桿計算簡圖

2.強度計算
最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和

均布荷載最大彎矩計算公式如下:

集中荷載最大彎矩計算公式如下:

M=(1.2×0.038)×1.0502/8+1.895×1.050/3=0.670kN.m

=0.670×106/5080.0=131.804N/mm2

小橫桿的計算強度小於205.0N/mm2,滿足要求!

3.撓度計算
最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和

均布荷載最大撓度計算公式如下:

集中荷載最大撓度計算公式如下:

小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度
V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm

集中荷載標准值P=0.046+0.063+1.260=1.369kN

集中荷載標准值最不利分配引起的最大撓度
V2=1369.080×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=2.240mm

最大撓度和
V=V1+V2=2.264mm

小橫桿的最大撓度小於1050.0/150與10mm,滿足要求!

三、扣件抗滑力的計算:

縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承載力設計值,取8.0kN;
R —— 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;
1.荷載值計算
橫桿的自重標准值 P1=0.038×1.050=0.046kN
腳手板的荷載標准值 P2=0.150×1.050×1.200/2=0.095kN
活荷載標准值 Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN
荷載的計算值 R=1.2×0.046+1.2×0.095+1.4×1.890=2.815kN
單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!
當直角扣件的擰緊力矩達40--65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN;
雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN。

四、腳手架荷載標准值:

作用於腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。

靜荷載標准值包括以下內容:
(1)每米立桿承受的結構自重標准值(kN/m);本例為0.1489
NG1 = 0.149×18.600=2.770kN

(2)腳手板的自重標准值(kN/m2);本例採用竹笆片腳手板,標准值為0.15
NG2 = 0.150×4×1.200×(1.050+0.300)/2=0.486kN

(3)欄桿與擋腳手板自重標准值(kN/m);本例採用欄桿、竹笆片腳手板擋板,標准值為0.15
NG3 = 0.150×1.200×4/2=0.360kN

(4)吊掛的安全設施荷載,包括安全網(kN/m2);0.010
NG4 = 0.010×1.200×1.050/2=0.006kN
經計算得到,靜荷載標准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.622kN。

活荷載為施工荷載標准值產生的軸向力總和,內、外立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。
經計算得到,活荷載標准值 NQ = 3.000×2×1.200×1.050/2=3.780kN

風荷載標准值應按照以下公式計算

其中 W0 —— 基本風壓(kN/m2),按照《建築結構荷載規范》(GBJ9)的規定採用:W0 = 0.550
Uz —— 風荷載高度變化系數,按照《建築結構荷載規范》(GBJ9)的規定採用:Uz = 1.670
Us —— 風荷載體型系數:Us = 1.200

經計算得到,風荷載標准值Wk = 0.7×0.550×1.670×1.200 = 0.772kN/m2。

考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式

N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ

不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ

風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW計算公式

MW = 0.85×1.4Wklah2/10

其中 Wk —— 風荷載基本風壓值(kN/m2);
la —— 立桿的縱距 (m);
h —— 立桿的步距 (m)。

五、立桿的穩定性計算:

不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式

其中 N —— 立桿的軸心壓力設計值,N=9.64kN;
—— 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 的結果查表得到0.39;
i —— 計算立桿的截面回轉半徑,i=1.58cm;
l0 —— 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定,l0=2.08m;
k —— 計算長度附加系數,取1.155;
u —— 計算長度系數,由腳手架的高度確定,u=1.50;
A —— 立桿凈截面面積,A=4.89cm2;
W —— 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
—— 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2);經計算得到 = 50.38
[f] —— 鋼管立桿抗壓強度設計值,[f] = 205.00N/mm2;
不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算 < [f],滿足要求!

考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式

其中 N —— 立桿的軸心壓力設計值,N=8.84kN;
—— 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 的結果查表得到0.39;
i —— 計算立桿的截面回轉半徑,i=1.58cm;
l0 —— 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定,l0=2.08m;
k —— 計算長度附加系數,取1.155;
u —— 計算長度系數,由腳手架的高度確定;u = 1.50
A —— 立桿凈截面面積,A=4.89cm2;
W —— 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
MW —— 計算立桿段由風荷載設計值產生的彎矩,MW = 0.159kN.m;
—— 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2);經計算得到 = 77.46
[f] —— 鋼管立桿抗壓強度設計值,[f] = 205.00N/mm2;
考慮風荷載時,立桿的穩定性計算 < [f],滿足要求!

六、最大搭設高度的計算:

不考慮風荷載時,採用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設高度按照下式計算:

其中 NG2K —— 構配件自重標准值產生的軸向力,NG2K = 0.852kN;
NQ —— 活荷載標准值,NQ = 3.780kN;
gk —— 每米立桿承受的結構自重標准值,gk = 0.149kN/m;

經計算得到,不考慮風荷載時,按照穩定性計算的搭設高度 Hs = 184.147米。
腳手架搭設高度 Hs等於或大於26米,按照下式調整且不超過50米:

經計算得到,不考慮風荷載時,腳手架搭設高度限值 [H] = 50.000米。

考慮風荷載時,採用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設高度按照下式計算:

其中 NG2K —— 構配件自重標准值產生的軸向力,NG2K = 0.852kN;
NQ —— 活荷載標准值,NQ = 3.780kN;
gk —— 每米立桿承受的結構自重標准值,gk = 0.149kN/m;
Mwk —— 計算立桿段由風荷載標准值產生的彎矩,Mwk = 0.133kN.m;

經計算得到,考慮風荷載時,按照穩定性計算的搭設高度 Hs = 155.151米。
腳手架搭設高度 Hs等於或大於26米,按照下式調整且不超過50米:

經計算得到,考慮風荷載時,腳手架搭設高度限值 [H] = 50.000米。

七、連牆件的計算:

連牆件的軸向力計算值應按照下式計算:

Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 風荷載產生的連牆件軸向力設計值(kN),應按照下式計算:

Nlw = 1.4 × wk × Aw

wk —— 風荷載基本風壓值,wk = 0.772kN/m2;
Aw —— 每個連牆件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積,Aw = 2.40×2.40 = 5.760m2;
No —— 連牆件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN);No = 5.000

經計算得到 Nlw = 6.222kN,連牆件軸向力計算值 Nl = 11.222kN
連牆件軸向力設計值 Nf = A[f]
其中 —— 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l/i=30.00/1.58的結果查表得到 =0.95;
A = 4.89cm2;[f] = 205.00N/mm2。
經過計算得到 Nf = 95.411kN
Nf>Nl,連牆件的設計計算滿足要求!

連牆件採用扣件與牆體連接。
經過計算得到 Nl = 11.222kN大於扣件的抗滑力8.0kN,不滿足要求!

連牆件扣件連接示意圖

八、立桿的地基承載力計算:

立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求

p ≤ fg

其中 p —— 立桿基礎底面的平均壓力 (N/mm2),p = N/A;p = 38.55
N —— 上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 (kN);N = 9.64
A —— 基礎底面面積 (m2);A = 0.25
fg —— 地基承載力設計值 (N/mm2);fg = 68.00

地基承載力設計值應按下式計算

fg = kc × fgk

其中 kc —— 腳手架地基承載力調整系數;kc = 0.40
fgk —— 地基承載力標准值;fgk = 170.00
地基承載力的計算滿足要求!

Ⅱ 鋼管滿堂架地基承載力計算

根據浙江省<建築施工扣件式鋼管模板支架技術規程>之規定,應做"立桿專的地基承載力計算"
p≤fa
式中:屬p — 立桿基礎底面的平均壓力(N/mm2), p=N/A;
N —上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值(N);
A — 立桿的基礎底面面積(mm2);
fa — 修正後的地基承載力特徵值(N/mm2)。
修正後的地基承載力特徵值 fa 按下列公式計算:fa = kc·fak
kc —地基承載力調整系數,對碎石土、砂土、回填土應取0.4;對粘土應取0.5;對岩石、混凝土應取1.0。
fak — 地基承載力特徵值(N/mm2),應按現行國家標准《建築地基基礎設計規范》(GB50007)有關規定採用。

有一個我也沒弄太清楚的問題是,立桿基礎底面積的計算?通過同杭州品茗軟體工程師溝通,應該是按照立桿基礎的擴展面積計算.
如果你的立桿底墊一塊10*10CM的鋼板,下面砼硬化厚度10CM。那麼,按照鋼板投影45度的擴展,A=0.09M2。
應該是同行,希望能夠幫到你。如有錯誤,請高手指正!

Ⅲ 鋼管樁打下去5m,地基承載力多大

首先要分清地基和基礎的概念,地基承載力跟是否用樁,是不是用鋼管樁都回沒有關系。如果你問答的是單樁承載力,這也是基樁的承載力,不是地基;現在缺乏端阻力和側阻力的標准值,也缺乏鋼管樁的土塞效應系數,是沒法計算的。

Ⅳ 720*8的鋼管,地基承載力是400kpa,最多能承多重

專業解釋比較復雜通俗點理解未經深寬度修基土每平米承擔220KN(相於22噸)重力至於破壞

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