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1、悬挑式扣件钢管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)。计算的脚手架搭设高度为18.3m，立杆采用单 立管。搭设尺寸为：立杆的纵距2.8米，立杆的横距1.5米，立杆的步 距1.50米。采用的钢管类型为於48X3.5,施工均布荷载为3.0kN/m2，脚手板共铺设1层。悬挑水平钢梁采用於48双钢管水平挑，其中外悬挑段长度2.50 米，建筑物内锚固段长度3.50米。悬挑水平钢管采用下撑与脚手架拉拉结，最外面支点距离建筑 物 1.30m。一、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上 面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为
2、均布荷载计算小横杆 的最大弯矩和变形。1. 均布荷载值计算小横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值活荷载标准值荷载的计算值1.500=2.326kN/mP1=0.038kN/mP2=0.300X1.500/3=0.150kN/mQ=3.000X1.500/3=1.500kN/mq=1.2X0.038+1.2X0.150+1.4X小横杆计算简图2. 抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下：% =护吃M=2.326X 1.0002/8=0.291kN.m b=0.291X 106/5080.0=57.236N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.
3、挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下：荷载标准值 q=0.038+0.150+1.500=1.688kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0X 1.688 X 1000.04/(384 X 2.06 X 105 X121900.0)=0.875mm小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求！二、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，小横杆在大横杆 的上面。用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大 横杆的最大弯矩和变形。1. 荷载值计算小横杆的自重标准值Pl=0.038X1.000=0.038kNP2=0.300
4、 X 1.000 X 1.500/3=0.150kNQ=3.000X 1.000X 1.500/3=1.500kNP=(1.2X0.038+1.2X0.150+1.4X大横杆计算简图脚手板的荷载标准值 活荷载标准值 荷载的计算值 1.500)/2=1.163kN2. 抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大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：叽=0.032集中荷载最大弯矩计算公式如下：M 论= 0.267P/M=0.08X (1.2X0.038) X 1.5002+0.267X 1.163X1.500=0.474kN.mb=0.474X 106/5080.0=
5、93.325N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！3. 挠度计算 最大挠度考虑为大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：V =0 677 q 1-100凹集中荷载最大挠度计算公式如下：大横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.677X0.038X 1500.004/(100X2.060X 105X121900.000)=0.05mm集中荷载标准值 P=0.038+0.150+1.500=1.688kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度Vl=1.883 X 1688.400 X 1500.003/(100 X 2.060 X
6、105 X121900.000)=4.27mm最大挠度和V=V1+V2=4.325mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求！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 W 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=0.038X1.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.300X1.000X1.500/2=0.225kN 活荷载标准值 Q=3.000X1.000X1.500/2=2.250kN荷载的计算值
7、 R=1.2X0.058+1.2X0.225+1.4X2.250=3.489kN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4065N.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0.1394NG1 = 0.139X14.500=2.021kN(2) 脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标 准值为0.30NG2 =
8、0.300X2X1.500X(1.000+0.300)/2=0.585kN(3) 栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、冲压 钢脚手板挡板，标准值为0.11NG3 = 0.110X1.500X2/2=0.165kN(4) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)； 0.005NG4 = 0.005X1.500X14.500=0.109kN经计算得到，静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.880kN。 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 = 3.000X2X1.500X1.00
9、0/2=4.500kN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 = 0.600Uz 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 = 0.840Us 风荷载体型系数: Us = 1.000经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7X0.600X0.840X1.000 = 0.353kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 0.85X1.4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW = 0.85X1.4Wklah2/10其中W
10、k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: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=9.76kN； 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结 果查表得到0.26；i 计算立杆的截面回转半径， i=1.58cm；l0计算长度(m),由公式l0 = kuh确定，l0=2.60m；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=4.89cm2；W 立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；
11、经计算得到b = 76.02f 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=8.81kN； 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10/i的结 果查表得到0.26；i 计算立杆的截面回转半径， i=1.58cm；10计算长度（m）,由公式10 = kuh确定，l0=2.60m；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 = 1.50A 立杆净截面面积，A=4.89cm2；W 立杆净截面模量（抵抗矩）， W=5.08cm3；MW
12、计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩， MW =0.142kN.m；钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到 b = 96.55f 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！ 六、悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架的水平钢管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为与架体的锚固点，A为支点。水平支撑梁的截面惯性矩I二563.70cm4,截面抵抗矩W = 80.50cm3，截面积 A = 18.51cm2。受脚手架集中荷载 P=9.76kN 水平钢梁自重荷载q=1.2X18.51X 0.0001 X 7.85 X 1
13、0=0.17kN/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0.33册9 一 一aJ1-_f0.020.08-J0.210-630 R8悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)悬挑脚手架支馨梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1=9.867kN,R2=9.208kN,R3=1.013kN,R4=0.209kN最大弯矩 Mmax=0.191kN.m抗弯计算强度 f二M/1.05W+N/A=0.191X106/(1.05X80500.0)+3.712X1000/1851.0=4.269N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!七、悬挑梁的整体稳定性计算:水平钢梁采用048双钢管水平挑，计算公式如下其中Qb计算：均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式“570 235石经过计算得到 b=570X9.5X58.0X235/(300.0X 140.0X235.0)=7.48由于0b大于0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附 录B其值用於b查表得到其值为1.032经过计算得到强度b=0.19X106/(1.032X80500.00)=2.30N/mm2；水平钢梁的稳定性计算” f,满足要求!
