悬挑式扣件钢管脚手架计算书.docx
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悬挑式扣件钢管脚手架计算书
工程概况
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18.0米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×3.25，
连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设10层。
悬挑水平钢梁采用[16a号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度1.85米。
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面钢丝绳距离建筑物1.45m。
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=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050/3=0.052kN/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+1.2×0.052=0.109kN/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）
大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）
2.抗弯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=（0.08×0.109+0.10×1.470）×1.5002=0.350kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为M2=-（0.10×0.109+0.117×1.470）×1.5002=-0.412kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.412×106/4788.0=85.948N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
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=0.038+0.052=0.091kN/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=（0.677×0.091+0.990×1.050）×1500.04/（100×2.06×105×114920.0）=2.355mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
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=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.500/3=0.079kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.079+1.4×1.575=2.369kN
小横杆计算简图
2.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
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=（1.2×0.038）×1.0502/8+2.369×1.050/3=0.835kN.m
=0.835×106/4788.0=174.471N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
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=5.0×0.038×1050.004/（384×2.060×105×114920.000）=0.03mm
集中荷载标准值P=0.058+0.079+1.575=1.711kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1711.350×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.06×105×114920.0）=2.970mm
最大挠度和
V=V1+V2=2.996mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
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（实际取6.4kN）；
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=0.038×1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.118+1.4×2.362=3.498kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
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）；本例为0.1248
NG1=0.125×18.000=2.246kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15NG2=0.150×10×1.500×（1.050+0.350）/2=1.575kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为NG3=0.150×1.500×10/2=1.125kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×18.000=0.135kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.081kN。
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=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN
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=0.500Uz——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=1.250Us——风荷载体型系数：
Us=1.200经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.500×1.250×1.200=0.525kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ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
其中Wk——风荷载基本风压标准值（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:
卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=12.71kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50；
A——立杆净截面面积，A=4.57cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.79cm3；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=148.33
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=11.72kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定；u=1.50
A——立杆净截面面积，A=4.57cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=4.79cm3；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.304kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=200.16
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
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
其中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——风荷载基本风压标准值，wk=0.525kN/m2；
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×4.50=16.200m2；
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=5.000
经计算得到Nlw=11.907kN，连墙件轴向力计算值Nl=16.907kN
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=35.00/1.59的结果查表得到
=0.94；
A=4.57cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=88.121kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用焊接方式与墙体连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为连墙件的轴向拉力，N=16.907kN；lw为连墙件的周长，取3.1416×48.0=150.80mm；t为焊缝厚度，t=3.25mm；ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；
经过焊缝抗拉强度
=16907.00/（150.80×3.25）=34.50N/mm2。
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
连墙件对接焊缝连接示意图
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，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体350mm，支拉斜杆的支点距离墙体=1450mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm4，截面抵抗矩W=108.30cm3，截面积A=21.95cm2。
受脚手架集中荷载P=1.2×5.08+1.4×4.73=12.71kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×21.95×0.0001×7.85×10=0.21kN/m
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到
14.45
14.44
11.2111.28
悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）
1.517
2.418
悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN.m）
0.171
0.245
悬挑脚手架支撑梁变形图（mm）
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R1=14.457kN,R2=12.290kN,R3=-0.629kN
最大弯矩Mmax=2.418kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=2.418×106/（1.05×108300.0）+6.988×1000/2195.0=24.445N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用[16a号槽钢U口水平,计算公式如下
其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
经过计算得到b=570×10.0×63.0×235/（1450.0×160.0×235.0）=1.55由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值用b'查表得到其值为0.872
经过计算得到强度=2.42×106/（0.872×108300.00）=25.60N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算<[f],满足要求!
拉杆的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisini
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=16.057kN
拉杆的强度计算
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=16.057kN
拉绳的强度计算：
如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力（kN）；
Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；
——钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取
0.85、0.82和0.8；
K——钢丝绳使用安全系数，取8.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×16.057/0.850=151.127kN。
选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径17.0mm。
钢丝拉绳的吊环强度计算：
钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为
N=RU=16.057kN
钢丝拉绳的吊环强度计算公式为
其中[f]为吊环抗拉强度，取[f]=50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算；
所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径D=[16057×4/（3.1416×50×2）]1/2=15mm
锚固段与楼板连接的计算
1.水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=12.290kN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，每个拉环按照两个截面计算，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=[12290×4/（3.1416×50×2）]1/2=13mm
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1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。
秋天，虽没有玫瑰的芳香，却有秋菊的淡雅，没有繁花似锦，却有硕果累累。
秋天，没有夏日的激情，却有浪漫的温情，没有春的奔放，却有收获的喜悦。
清风落叶舞秋韵，枝头硕果醉秋容。
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我翻开解冻的泥土，挖出埋藏在这里的梦，让她沐浴灿烂的阳光，期待她慢慢长出枝蔓，结下向往已久的真爱的果实。
4、好好享受生活吧，每个人都是幸福的。
人生山一程，水一程，轻握一份懂得，将牵挂折叠，将幸福尽收，带着明媚，温暖前行，只要心是温润的，再遥远的路也会走的安然，回眸处，愿阳光时时明媚，愿生活处处晴好。
5、漂然月色，时光随风远逝，悄然又到雨季，花，依旧美；心，依旧静。
月的柔情，夜懂；心的清澈，雨懂；你的深情，我懂。
人生没有绝美，曾经习惯漂浮的你我，曾几何时，向往一种平实的安定，风雨共度，淡然在心，凡尘远路，彼此守护着心的旅程。
沧桑不是自然，而是经历；幸福不是状态，而是感受。
6、疏疏篱落，酒意消，惆怅多。
阑珊灯火，映照旧阁。
红粉朱唇，腔板欲与谁歌？
画脸粉色，凝眸着世间因果；未央歌舞，轮回着缘起缘落。
舞袖舒广青衣薄，何似院落寂寞。
风起，谁人轻叩我柴扉小门，执我之手，听我戏说？
7、经年，未染流殇漠漠清殇。
流年为祭。
琴瑟曲中倦红妆，霓裳舞中残娇靥。
冗长红尘中，一曲浅吟轻诵描绘半世薄凉寂寞，清殇如水。
寂寞琉璃，荒城繁心。
流逝的痕迹深深印骨。
如烟流年中，一抹曼妙娇羞舞尽半世清冷傲然，花祭唯美。
邂逅的情劫，淡淡刻心。
那些碎时光，用来祭奠流年，可好？
8、缘分不是擦肩而过，而是彼此拥抱。
你踮起脚尖，彼此的心就会贴得更近。
生活总不完美，总有辛酸的泪，总有失足的悔，总有幽深的怨，总有抱憾的恨。
生活亦很完美，总让我们泪中带笑，悔中顿悟，怨中藏喜，恨中生爱。
9、海浪在沙滩上一层一层地漫涌上来，又一层一层地徐徐退去。
我与你一起在海水中尽情的戏嬉，海浪翻滚，碧海蓝天，一同感受海的胸怀，一同去领略海的温情。
这无边的海，就如同我们俩无尽的爱，重重的将我们包裹。
10、寂寞的严冬里，到处是单调的枯黄色。
四处一片萧瑟，连往日明净的小河也失去了光彩，黯然无神地躲在冰面下恹恹欲睡。
有母女俩，在散发着丝丝暖意的阳光下，母亲在为女儿梳头。
她温和的把头发理顺。
又轻柔的一缕缕编织着麻花辫。
她脸上写满笑意，似乎满心的慈爱永远装不下，溢到嘴边。
流到眼角，纺织进长长的。
麻花辫。
阳光亲吻着长发，像散上了金粉，闪着飘忽的光辉。
女儿乖巧地依偎在母亲怀里，不停地说着什么，不时把母亲逗出会心的微笑，甜美的亲情融化了冬的寒冷，使萧索的冬景旋转出春天的美丽。
11、太阳终于伸出纤纤玉指，将青山的柔纱轻轻褪去。
青山那坚实的肌胸，挺拔的脊梁坦露在人们的面前，沉静而坚毅。
不时有云雾从它的怀中涌起，散开，成为最美丽的语言。
那阳光下显得凝重的松柏，那苍茫中显现出的点点殷红，那散落在群山峰顶神秘的吻痕，却又增添了青山另外的神秘。
12、原野里那郁郁葱葱的植物，叫我们丝毫感受不到秋天的萧索，勃勃生机与活力仍在田间高山涌动。
谷子的叶是墨绿的，长而大的谷穗沉甸甸地压弯了昨日挺拔的脊梁；高粱仍旧那么苗条，满头漂亮的红缨挥洒出秋的风韵；那纵横原野的林带，编织着深绿浅黄的锦绣，抒写出比之春夏更加丰富的生命色彩。
13、终于，心痛，心碎，心成灰。
终于选择，在月光下，被遗忘。
百转千回，早已物是人非；欲说还休，终于咫尺天涯；此去经年，你我终成陌路。
爱你，终是一朵花开至荼糜的悲伤，一只娥飞奔扑火的悲哀。
14、世界这么大，能遇见，不容易。
心若向阳，何惧忧伤。
人只要生活在这个世界上，就有很多烦恼，痛苦或是快乐，取决于你的内心。
人不是战胜痛苦的强者，便是屈服于痛苦的弱者。
再重的担子，笑着也是挑，哭着也是挑。
再不顺的生活，微笑着撑过去了，就是胜利。
15、孤独与喧嚣无关，摩肩接踵的人群，演绎着身外的花开花谢，没谁陪你挥别走远的流年。
孤独与忙碌迥异，滚滚红尘湮没了心境，可少了终点的奔波，人生终究一样的苍白。
当一个人成长以后，在他已经了解了世界不是由鲜花和掌声构成之后，还能坚持自己的梦想，多么可贵。
16、生活除却一份过往和爱情外，还是需要几多的遐思。
人生并不是单单的由过往和爱情符号所组成的，过往是人生对所有走过岁月的见证；因为简单，才深悟生命之轻，轻若飞花，轻似落霞，轻如雨丝；因为简单，才洞悉心灵之静，静若夜空，静似幽谷，静如小溪。
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