大橫桿計算荷載組合簡圖

1、大橫桿計算荷載組合簡圖（跨中最大彎矩和跨中最大鋼管腳手架的計算參照建筑施 工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）。 計算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為16.8米，立桿采用單立管。 搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距1.50米，立桿的橫距1.05米，立桿的步距1.80米。 采用的鋼管類型為l/l48X 3.0， 連墻件采用2步2跨，豎向間距3.60米，水平間距3.00米。 施工均布荷載為3.0kN/m2,同時施工2層，腳手板共鋪設(shè)3層。 懸挑水平鋼梁采用16b號槽鋼U口水平，其中建筑物外懸挑段長度1.50米， 建筑物內(nèi)錨固段長度3.00米。 懸挑水平鋼梁采用拉桿與建筑物拉結(jié)，最外面支點距

2、離建筑物1.45m。拉桿 采用鋼管100.0 X 10.0mm 一、大橫桿的計算： 大橫桿按照三跨連續(xù)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(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.150 X 1.050/3=0.052kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000 X 1.050/3=1.050kN/m 靜荷載的計算值 q1=1.2 X 0.038+1.2 X 0.052=0.109kN/m 活荷載的計算值 q2=1.4 X 1.050=1.470kN/m t-t-

3、ri11t 撓度） 大橫桿計算荷載組合簡圖（支座最大彎矩） 2. 抗彎強度計算 最大彎矩考慮為三跨連續(xù)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 X 0.109+0.10 X 1.470) X 1.5002=0.350kN.m 支座最大彎矩計算公式如下： 支座最大彎矩為 M2=-(0.10 X 0.109+0.117 X 1.470) X 1.500 2=-0.412kN.m 我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算： =0.412 X 106/4491.0=91.632N/mm2 大橫桿的計算強度小于205.0N/mn?,滿足要求! 3.撓度

4、計算 最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度 計算公式如下: 10倔 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1=0.038+0.052=0.091kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=1.050kN/m 三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.677 X 0.091+0.990 X 1.050) X 1500.04/(100 X 2.06 X 105X 107780.0)=2.511mm 大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm滿足要求! 、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

5、值計算 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038 X 1.500=0.058kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.150 X 1.050 X 1.500/3=0.079kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000 X 1.050 X 1.500/3=1.575kN 荷載的計算值 P=1.2 X 0.058+1.2 X 0.079+1.4 X 1.575=2.369kN P 小橫桿計算簡圖 2.抗彎強度計算 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 X 0.038) X 1.0502/8+2.369 X 1.0

6、50/3=0.835kN.m =0.835 X 106/4491.0=186.009N/mm2 小橫桿的計算強度小于205.0N/mn?,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： 72E1 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=5.0 X 0.038 X 1050.004/(384 X 2.060 X 105x 107780.000)=0.03mm 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=0.058+0.079+1.575=1.711kN 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度 V2=1711.35

7、0 X 1050.0 X (3 X 1050.0 2-4 X 1050.0 2/9)/(72 X 2.06 X 105X 107780.0)=3.167mm 最大撓度和 V=V1+V2=3.194mm 小橫桿的最大撓度小于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(guī)范 5.2.5): R Rc 其中Rc 扣件抗滑承載力設(shè)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(shè)計值； 1.荷載值計算 橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038 X 1.050=0.040kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.150

8、X 1.050 X 1.500/2=0.118kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000 X 1.050 X 1.500/2=2.362kN 荷載的計算值 R=1.2 X 0.040+1.2 X 0.118+1.4 X 2.362=3.498kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求！ 當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)值： 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/

9、m);本例為0.1248 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);本例采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG2 = 0.150 X 3X 1.500 X (1.050+0.300)/2=0.456kN (3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板, 標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG3 = 0.150 X 1.500 X 3/2=0.338kN 吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2) ； 0.005 NG4 = 0.005 X 1.500 X 16.800=0.126kN 經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.016kN 活荷載為施工荷

10、載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工 荷載總和的1/2取值。 經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 3.000 X 2X 1.500 X 1.050/2=4.725kN 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001) 的規(guī)定采用：W0 = 0.450 Uz風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB50009-2001)的規(guī)定采用：Uz = 1.250 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 1.200 經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk= 0.7 X 0.450 X 1.250 X 1.200 = 0.472kN/m2

11、 考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 0.85X 1.4NQ 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MWf算公式 MW = 0.85 X 1.4Wklah2/10 其中Wk 風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； la立桿的縱距(m)； h立桿的步距(m)。 五、立桿的穩(wěn)定性計算： 1. 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 15 0.19 ; 其中N立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=10.23kN; H 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比10/i 的結(jié)果查表得到 i計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm ； 10計算長度（m）,由公式10 = kuh 確定，I0=3.12m ； k

12、 計算長度附加系數(shù)，取1.155 ； u計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.50 ； A立桿凈截面面積，A=4.24cn?; W立桿凈截面模量（抵抗矩）,W=4.49cm3； 鋼管立桿受壓強度計算值 （N/mm2）;經(jīng)計算得到廠= 127.36 2. 0.19 ; f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f = 205.00N/mm 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm ； l0計算長度（m）,由公式l0 = kuh 確定，I0=3.12m ； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155 ； u計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定；u = 1.50 A立桿凈截面面積，A=4.24cn?； W立桿凈截面模量（

13、抵抗矩），W=4.49cr3； ； 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求！ 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 其中N立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=9.24kN; 0 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到 MW 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，MW = 0.273kN.m； 鋼管立桿受壓強度計算值(N/mm2);經(jīng)計算得到 d = 175.86 f 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值，f = 205.00N/mm 2； 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足要求！ 連墻件采用扣件與墻體連接。 經(jīng)過計算得到Nl = 12.144kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不滿足

14、要求！ r /連墻桿 / 腳手架 3C 1r J4 扌口件 1 1 /I 連墻件扣件連接示意圖 七、懸挑梁的受力計算： 懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。 懸臂部分腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點，A為墻支點。 本工程中，腳手架排距為1050mm內(nèi)側(cè)腳手架距離墻體300mm支拉斜桿的 支點距離墻體=1450mm, 水平支撐梁的截面慣性矩I = 934.50cm 4,截面抵抗矩W = 116.80cm3,截 面積 A = 25.15cm 2。 受腳手架集中荷載P=10.23kN 水平鋼梁自重荷載 q=1.2 X 25.15 X 0.0001 X 7.85 X 10=0.24k

15、N/m 懸挑腳手架示意圖 10.23kN10.23kN 0.24kN/m A* 50 1450 3000 懸挑腳手架計算簡圖 經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到 1.077 1.833 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖（kN.m） 11975 0.02 J 1 0.570.71 0.00 0.01 1 9.679.74 懸挑腳手架支撐梁剪力圖（kN） 懸挑腳手架支撐梁變形圖（mm） 各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為 R1=11.086kN,R2=10.451kN,R3=-0.004kN 最大彎矩 Mmax=1.833kN.m 抗彎計算強度 f=M/1.05W+N/A=1.833 X 106/(1.05 X 11

16、6800.0)+3.215 X 1000/2515.0=16.226N/mm2 水平支撐梁的抗彎計算強度小于215.0N/mn?,滿足要求! 八、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算： 水平鋼梁采用16b號槽鋼U口水平,計算公式如下 其中川b 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計算： 5九必235 經(jīng)過計算得到 I- lb=570X 10.0 X 65.0 X 235/(1450.0 X 160.0 X 235.0)=1.60 由于妙b大于0.6 ,按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附錄B其值用0 b 查表得到其值為0.893 經(jīng)過計算得到強度-=1.83 X 106/(0.893 X 1

17、16800.00)=17.57N/mm2; 水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 =N/A f 其中N 斜拉桿的軸心壓力設(shè)計值，N = 11.54kN ; 斜拉桿凈截面面積，A =29.85cm2; t 斜拉桿受拉強度計算值，經(jīng)計算得到結(jié)果是 3.87 N/mm2; f 斜拉桿抗拉強度設(shè)計值，f = 215N/mm2; 受拉斜桿的穩(wěn)定性計算 = 11543.18/2984.52 = 3.87N/mm2 對接焊縫的抗拉或抗壓強度計算滿足要求 卜一、錨固段與樓板連接的計算： 1. 水平鋼梁與樓板壓點如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強度計算如下: 水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)受力 R=10.451kN 水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)強

18、度計算公式為 其中f為拉環(huán)鋼筋抗拉強度，每個拉環(huán)按照兩個截面計算，按照混凝土 結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范10.9.8f = 50N/mm 2; 所需要的水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)最小直徑D=10451 X 4/(3.1416 X 50 X 2) 1/2=12mm 水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側(cè) 30cm以上搭接長度。 2. 水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，螺栓粘結(jié)力錨固強度計算如下： 錨固深度計算公式 h 2 曲辦 d樓板螺栓的直徑，d = 16mm； fb樓板螺栓與混凝土的容許粘接強度，計算中取 1.5N/mm； h樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度，經(jīng)過計算得到h要大 于 10451.23/(3.1416 X 16X 1.5)=13