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1、1 新塘桥广场主楼工程悬挑外脚手架计算书新塘桥广场主楼工程悬挑外脚手架计算书 目目 录录 一、外脚手架设计方案概述1 二、悬挑外脚手架的主要计算内容2 1悬挑承载构件的受力计算.2 2悬挑脚手架部分的受力计算.2 三、悬挑外脚手架设计的主要技术数据3 1表1：钢材、焊缝及砼的强度设计值.3 2表2：脚手钢管和悬挑角钢的截面特性.3 3表3：脚手钢管自重测算表.3 4表4：脚手架构配件与材料自重测算表.4 四、悬挑承载三角架强度验算5 1考虑风载组合时的总荷载计算.5 2悬挑架内力分析.6 2.1 计算简图.6 2.2 斜撑杆 BC 强度验算7 2.3 水平杆 AB 验算 .7 2.4 焊缝（斜
2、撑与水平杆、水平杆与预埋件）验算.8 五、悬挑脚手架部分受力计算10 1有关技术数据.10 2纵横向水平杆验算.10 2.1 强度验算.10 2.2 挠度验算.12 3扣件抗滑承载力验算.13 4立杆验算.13 5连墙件验算.15 1 一、外脚手架设计方案概述一、外脚手架设计方案概述 拟建的新塘桥广场主楼为二十三层的短肢剪力墙结构工程。主 楼的底层层高为 5.40m，二层与三层层高均为 4.80m，四层层高为 3.60m，五层及其以上楼层的层高均为 3.00m。主楼的结构总高度为 0.000 以上 75.60m。 根据主楼结构工程特点与施工需要，外脚手架将采用落地搭设 与悬挑搭设相结合的设计方
3、案。设计要求简述如下： 1自底层至第五层（相对标高 18.6m）的外脚手架采用常规方法落 地搭设。 2自第六层楼面（相对标高 21.6m）起，外脚手架采用悬挑方法搭 设。悬挑脚手的承载构件采用 L10010010 的等边角钢，与 预埋在钢砼结构件中的钢板焊接成三角形支承架。 3三角形支承架悬挑长度为 1.45m，平面布置间距为 1.50m，局部 平面布置间距不能取整时按小于 1.50m 尺寸调整。 4本工程共设三道悬挑支架，每道支架上搭设十步 483.5 钢管 脚手架。脚手架步距为 1.80m，立杆间距为 1.50m，立杆横距为 1.05m。脚手架内立杆离墙面 0.30m。脚手架按二步二跨设置
4、连 墙件。 5. 脚手架搭设与拆除的施工要求及方法详见“脚手架搭设专项方案” ，此略。 2 二、悬挑外脚手架的主要计算内容二、悬挑外脚手架的主要计算内容 1悬挑承载构件的受力计算悬挑承载构件的受力计算 （1）悬挑三角架的强度验算 （2）节点焊缝等强度验算 （3）斜杆稳定性验算 2悬挑脚手架部分的受力计算悬挑脚手架部分的受力计算 （1）纵横向水平杆件受弯强度、挠度及扣件的抗滑承载力验算 （2）立杆稳定性验算 （3）连墙件强度、稳定性等验算 3 三、悬挑外脚手架设计的主要技术数据三、悬挑外脚手架设计的主要技术数据 1表表1：钢材、焊缝及砼的强度设计值：钢材、焊缝及砼的强度设计值 序项目设计值（N/
5、mm2） 1Q235 钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值 f205 2Q235 钢弹性模量 E 2.06105 3Q235 钢抗剪强度设计值125 4角焊缝抗拉、抗压、抗剪强度设计值160 5对焊缝拉剪强度设计值125 6C30 砼抗拉强度设计值1.42 2表表2：脚手钢管和悬挑角钢的截面特性：脚手钢管和悬挑角钢的截面特性 钢材 名称 壁厚 t (mm) 截面积 A (mm2) 贯性矩 I (mm4) 截面模量 W (mm3) 回转 半径 I (mm) 每 m 质量 G (Kn) 48 钢管 3.50489 12.19104 508015.80.0384 L100 角钢10.01998.10 179
6、.51104 63.21103 (25.06103) 30.5 (19.6) 0.1512 3表表3：脚手钢管自重测算表：脚手钢管自重测算表 序项目名称 每步重 KN 每延米重 KN 每米高重 KN 备 注 1单管立杆0.13830.09220.0768 步高 1.8m，立杆为 1.8m2=3.60m 2横向水平杆0.05760.03840.0320 1.351.11=1.50m 3纵向水平杆(牵杠)0.12670.08450.0704 1.501.12=3.30m 4纵向水平杆(搁栅)0.06340.04220.0352 1.501.11=1.65m 5外侧纵向扶手杆0.06340.0422
7、0.0352 1.501.11=1.65m 6剪刀撑杆0.04650.03100.0258 3 跨设水平夹角为 60剪刀撑一道，折 算至每步为 1.2m。 7每步单位重量小计0.49590.33050.2754 8十步钢管重量总计4.959KN 本工程的每道挑排脚 手架共搭设十步 4 4表表4：脚手架构配件与材料自重测算表：脚手架构配件与材料自重测算表 序材料名称 每步(1.8m)重 KN 每延米重 KN 每 m 高重 KN 备 注 1对接扣件0.01470.00980.0082每只重 18.4N 2旋转扣件0.03650.02430.0203每只重 14.6N 3直角扣件0.07920.05
8、280.044每只重 13.2N 4竹笆板0.5250.1090.091 5木脚手板0.03200.0220.0183 28板 6 扶栏、挡板及 围网 0.2100.1400.117 每步按规范值 0.14KN/m2计取 7每步自重小计0.8380.35790.2985 7十步自重总计8.38KN 本工程每道挑排 脚手架为 10 步 5 四、悬挑承载三角架强度验算四、悬挑承载三角架强度验算 1考虑风载组合时的总荷载计算考虑风载组合时的总荷载计算 N = 1.2 (Ng1k + Ng2k) + 0.85 1.4Nqk 式中： Nq1k 脚手架每一步高范围内所有管材结构自重 Nq1k = 0.49
9、59KN Nq2k脚手架每一步高范围内所有构配件与材料自重（每步均 铺设竹笆） Nq2k = 0.838KN Nqk 施工荷载标准值，在施工层次荷载之和取 2KN/m2，本 工程十步脚手架取二步施工操作层 Nqk = 22KN/m21.5m2 = 6.0KN 脚手架自重（按十步计）的荷载为： Nq = ( 0.4959 + 0.8384 )10 = 13.343KN 考虑风载组合因素时的单肢实际荷载组合为： N = 1.262 + 0.851.413.3432 = 11.59KN 即单肢荷载为： N1 = N2 = 11.59KN 11.60KN 6 2悬挑架内力分析悬挑架内力分析 2.1 计
10、算简图计算简图 N1 = N2 = 11.6KN Sin= 1350/3280 = 0.4115， = 2418, = 6542 用数解法分析内力： MA = 0 11.60.3+11.61.35 RBCCos24181.4 = 0 19.14 RBC0.91461.4 = 0 RBC = 19.14/1.32 = 14.5KN FX = 0 RBC = RBCSin2418= 14.50.4115 = 5.98KN 7 2.2 斜撑杆斜撑杆 BC 强度验算强度验算 L10010010 等边角钢见附图： L0 = 3280mm i y0 = 19.6mm (取最小值) A=1998.1mm2
11、y0 = L0/ i y0 = 3280/19.6 = 167.8，查纵向挠曲系数 = 0.2778 = N(RBC)/ A = 14500/0.27781998.1 =26N/mm2 RBC=14.5KN 满足要求。 （2）A 节点焊缝长度可达 200mm，厚度 4mm，fw=160N/mm2， 其抗拉能力为：NPH = 2004160 = 128000N = 128KN 因此，安全系数 K = 128/5.98 21 倍 满足要求。 （3）支承 C 节点焊缝及埋件验算 预埋件采用 8120120 钢板，锚筋为 4 根 10 钢筋，长度 为 100mm。计算简图如下： 作用于预埋件上的分力
12、RV和 RH分别为： RV=RBCCos2418= 14.50.9146=13KN=13000N RH=RBC Sin2418= 14.50.4115=5.8KN=5800N 9 锚筋焊缝 焊缝全部周长 lw为 4d = 43.1410 = 125mm 焊缝厚度为 hw= 4mm = RV/ hw lw = 13000N/4125=26N/mm2 ftw=125N/mm2 满足要求。 斜撑与埋件焊缝 焊缝厚度 hw = 4mm, ftw=125N/mm2 焊缝长度 lw= RV / hw ftw = 13000N/4125=26mm 要求每侧焊缝长度大于 50mm 即可满足要求。 注：预埋钢板
13、厚度及锚筋挤压应力等可免以验算。 10 五、悬挑脚手架部分受力计算五、悬挑脚手架部分受力计算 1有关技术数据有关技术数据 （1）立杆纵距：1.5m （2）立杆横距：1.05m （3）立杆步距：1.8m （4）每道挑排搭设步数：10 步（高度 18m） （5）483.5 钢管的截面特征及脚手架荷载计算详见前述表 2 2纵横向水平杆验算纵横向水平杆验算 2.1 强度验算强度验算 （1）纵向水平杆 计算示意图 产生弯矩的外荷载有：由脚手板自重产生的弯矩 Mgk；由施工 荷载产生的弯矩 Mqk 纵向水平杆可参照上图按三跨连续梁模式计算，四根杆中实际 受力为三根承担。脚手板自重为 0.35KN/m2 1
14、1 gk = 350N/ m21m = 350/1000 = 0.35N/mm qK= 2000N/ 1000 = 2N/mm M = 1.2 Mgk+ 1.4 Mqk = 1.2 -0.1 gk l2 + 1.40.1 qK l2 =1.2-0.10.3515002+1.4-0.1215002 =-9.45104+-63104=-724500N.mm 设按中间二根管子受力： WX=5.081032=50802=10160mm3 公式：建筑结构静力计算手册 P.248 =M/W=724500/10160=71.3N/mm2ft=205N/mm2 经验算安全。 （2）横向水平杆 横向杆集中力计算
15、 p=（0.35+2）1.5 /3=1.175KN R=p+P/2=1.1751.175/2=1.763KN M= R350 =1763350=617050N.mm WX=5.08103=5080mm3 =M/WX=617050 /5080=121.47N/mm2 ft=205N/mm2 计算结果满足要求。 12 2.2 挠度验算挠度验算 （1）纵向水平杆挠度 计算简图如下： qg = 0.35+2 = 2.35KN/m = 2.35Kg/cm， 一根管子 qg=2.35/3=0.18 Kg/cm Vf = 0.677ql4/100EJ = 0.6770.181504/1022.110612.19 =6169104/25.6108 = 0.0241cm = 0.241mml/200 = 7.5mm 经验算满足要求。 （2）横向水平杆挠度 计算简图如右： P= 1.5(2+0.35)=3.525KN Pn=3.525/3=1.175KN=117.5Kg = a/l=35/105=0.333 fmax= Pn al2（3-42）/24EI =117.5351052（3-40.3332） /（242.110612.19） = 0.02cm = 0.2mml/200=5mm 13
