悬挑式脚手架计算.docx

悬挑式脚手架计算.docx

《悬挑式脚手架计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《悬挑式脚手架计算.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

悬挑式脚手架计算

悬挑式脚手架计算书

钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距米，立杆的横距米，立杆的步距米。

采用的钢管类型为，连墙件采用步跨，竖向间距米，水平间距米。

施工均布荷载为kN/m2，同时施工层，脚手板共铺设层。

钢材的强度设计值f=205N/mm2，弹性模量E=2.06X105

惯性矩I=12.19X104

风压按《建筑结构荷载规范（GB50009-2001）》50年一遇取值。

一、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。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值P1=kN/m

脚手板的荷载标准值P2=kN/m

活荷载标准值Q=kN/m

静荷载的计算值q1=kN/m

活荷载的计算值q2=kN/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）

大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

2.强度计算

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=kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为

M2=kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

（M1与M2的绝对值对比，以大的为强度验收）

=N/mm2

3.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=p1+p2=kN/m

活荷载标准值q2=kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=mm

二、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。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值P1=kN

脚手板的荷载标准值P2=kN

活荷载标准值Q=kN

荷载的计算值P=kN

小横杆计算简图

2.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

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M=kN.m

=N/mm2

3.挠度计算

最大挠度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挠度和

均布荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载最大挠度计算公式如下:

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=mm

集中荷载标准值P=kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=mm

最大挠度和

V=V1+V2=mm

三、扣件抗滑力的计算:

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

其中Rc──扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；

R──纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

1.荷载值计算

横杆的自重标准值P1=kN

脚手板的荷载标准值P2=kN

活荷载标准值Q=kN

荷载的计算值R=kN

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:

单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

四、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）：

取；

NG1=kN

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；标准值为

NG2=kN

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；标准值为

NG3=kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；

NG4=kN

经计算得到，静荷载标准值NGK=NG1+NG2+NG3+NG4=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NQK=kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

其中W0──基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

W0=

Uz──风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Uz=

Us──风荷载体型系数：

Us=

经计算得到，风荷载标准值Wk=kN/m2。

（注意：

若不能同时满足三个条件：

1、基本风压不大于0.35KN/m2，2、仅有栏杆和挡脚板，3、不是敞开式脚手架，则不用计算“立杆的轴向压力设计值”）

组合风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2（NG1k+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK

=KN

其中NG1k——脚手架结构自重标准值产生的轴向力；

NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力;

ΣNG2k——施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距（跨）内施工荷载总和的1/2取值。

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_

=

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

=kN/m2

其中Wk──风荷载基本风压值（kN/m2）；

la──立杆的纵距（m）；

h──立杆的步距（m）。

五、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

其中N──计算立杆段的轴心力设计值，N=N；

φ──轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ=查表取值:

；

λ──长细比，λ=lo/i

λ=

　l0──计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，

l0=k×u×h=；

　i──立杆的截面回转半径，i=；

　k──计算长度附加系数，取1.155；

　　u──计算长度系数，查表确定，u=1.50；

　　A──立杆净截面面积，A=mm2

　　f──钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；

不组合风荷载时，立杆的稳定性计算值

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中N──计算立杆段的轴心力设计值，N=N；

φ──轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ=,查表取值:

；

λ──长细比，λ=lo/i

λ=

　l0──计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，

l0=kuh=；

　i──立杆的截面回转半径，i=mm；

　k──计算长度附加系数，取1.155；

　　u──计算长度系数，查表确定，u=1.50；

　　A──立杆净截面面积，A=mm2；　　

W──立杆净截面模量（抵抗矩）,W=mm3

　　MW──计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=N.m；

　　f──钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；

组合风荷载时，立杆的稳定性计算

六、连墙件的计算:

连墙件的强度稳定性和连接强度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ8）、《钢结构设计规范》（GBJ17）、《混凝土结构设计规范》（GBJ10）等的规定计算。

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：

Nl=Nlw+No

式中Nl──连墙件轴向力计算值（kN）；

Nlw──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

=

wk──风荷载基本风压值，wk=kN/m2；

Aw──每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=m2；

No──连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN），No=；（单排取3，双排取5）

经计算得到Nlw=kN，连墙件轴向力计算值Nl=Nlw+No=kN

连墙件轴向力设计值Nf=

A[f]

其中

──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=,查表得到

=；

A=mm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=kN

连墙件采用扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=

连墙件扣件连接示意图

七、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

悬臂单跨梁计算简图

支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。

本工程算例中，m=mm，l=mm，ml=mm，m2=mm；

水平支撑梁的截面惯性矩I=cm4，截面模量（抵抗矩）W=cm3。

受脚手架作用集中强度计算荷载N=kN

水平钢梁自重强度计算荷载q=kN/m

k=

kl=

k2=

代入公式，经过计算得到

支座反力RA=kN

支座反力RB=kN

最大弯矩MA=kN.m

截面应力

=N/mm2

受脚手架作用集中计算荷载N=kN

水平钢梁自重计算荷载q=kN/m

最大挠度Vmax=44.333mm

按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即mm

八、锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=kN

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=mm

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

锚固深度计算公式

其中N──锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=kN；

d──楼板螺栓的直径，d=mm；

[fb]──楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；

h──楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式

其中N──锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=N；

d──楼板螺栓的直径，d=mm；

b──楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=mm；

fcc──混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=N/mm2；

经过计算得到公式右边等于kN