懸挑腳手架計算方案

1、懸挑式扣件鋼管腳手架計算書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483.0 ，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)，最外面支點距離建筑

2、物 1.45m。拉桿采用鋼管 100.0 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準值 P1=0.038kN/m腳手板的荷載標準值 P2=0.150 1.050/3=0.052kN/m 活荷載標準值 Q=3.000 1.050/3=1.050kN/m靜荷載的計算值 q1=1.2 0.038+1.2 0.052=0.109kN/m 活荷載的計算值 q2=1.4 1.050=1.470kN/m大橫桿計算荷載組合簡圖( 跨中最大彎矩和跨中最大

3、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=(0.080.109+0.10 1.470) 1.500 2=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 0.109+0.117 1.470) 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：=0.412 106/4491.0=91.632N/mm2大橫桿的計算強度小于2 滿足要求205.0N/mm ,!3. 撓度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

4、如下 :靜荷載標準值 q1=0.038+0.052=0.091kN/m活荷載標準值 q2=1.050kN/m三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度V=(0.6770.091+0.990 1.050) 1500.0 4/(100 2.06 105107780.0)=2.511mm大橫桿的最大撓度小于 1500.0/150 與10mm,滿足要求 !二、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. 荷載值計算大橫桿的自重標準值P1=0.038 1.500=0.058kN腳手板的荷載標準值 P2=

5、0.150 1.050 1.500/3=0.079kN 活荷載標準值 Q=3.000 1.050 1.500/3=1.575kN荷載的計算值P=1.2 0.058+1.2 0.079+1.4 1.575=2.369kN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=(1.20.038) 1.050 2/8+2.369 1.050/3=0.835kN.m=0.835 106/4491.0=186.009N/mm2小橫桿的計算強度小于2 滿足要求205.0N/mm ,!3. 撓度計算最

6、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:小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=5.00.038 1050.00 4/(384 2.060 105107780.000)=0.03mm集中荷載標準值 P=0.058+0.079+1.575=1.711kN集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度V2=1711.3501050.0 (3 1050.0 2-4 1050.0 2/9)/(72 2.06 105107780.0)=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

7、 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準值P1=0.038 1.050=0.040kN腳手板的荷載標準值 P2=0.150 1.050 1.500/2=0.118kN 活荷載標準值 Q=3.000 1.050 1.500/2=2.362kN荷載的計算值 R=1.2 0.040+1.2 0.118+1.4 2.362=3.498kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求 !當直

8、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、腳手架荷載標準值 :作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標準值包括以下內(nèi)容：(1) 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值 (kN/m) ；本例為 0.1248NG1 = 0.125 16.800=2.097kN(2) 腳手板的自重標準值 (kN/m2) ；本例采用竹笆片腳手板，標準值為 0.15NG2 = 0.150 3 1.500 (1.050+0.300)/2=0.456kN(3) 欄

9、桿與擋腳手板自重標準值 (kN/m) ；本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標準值為 0.15NG3 = 0.150 1.500 3/2=0.338kN(4) 吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng) (kN/m2) ；0.005NG4 = 0.005 1.500 16.800=0.126kN經(jīng)計算得到，靜荷載標準值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.016kN?；詈奢d為施工荷載標準值產(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，活荷載標準值NQ = 3.000 2 1.500 1.050/2=4.725kN風(fēng)荷載標準值應(yīng)按照以下公式計算其中 W0 基本風(fēng)壓 (k

10、N/m2) ，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB50009-2001) 的規(guī)定采用：W0 = 0.450Uz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 = 1.250Us風(fēng)荷載體型系數(shù)： Us = 1.200經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標準值Wk = 0.7 0.450 1.250 1.200 = 0.472kN/m 2?？紤]風(fēng)荷載時 , 立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式N = 1.2NG + 0.85 1.4NQ風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計算公式MW = 0.851.4Wklah 2/10其中Wk風(fēng)荷載基本風(fēng)壓標準值(kN/m2) ；la立桿的縱距(m) ；h立

11、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)定性計算其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=10.23kN；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù), 由長細比 l0/i的結(jié)果查表得到 0.19 ；i 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， l0=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=4.24cm2；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= 127.36f鋼管立桿

12、抗壓強度設(shè)計值，f = 205.00N/mm2；不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求 !2. 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；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù), 由長細比 l0/i的結(jié)果查表得到 0.19 ；i 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， l0=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 = 1.50A 立桿凈截面面積， A=4.24cm2；立桿凈截面模量抵抗矩 ，3；W()W=4.49cmMW 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值

13、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= 175.86f 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，不滿足要求 !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 =

14、1450mm，水平支撐梁的截面慣性矩I = 934.50cm4，截面抵抗矩 W= 116.80cm3，截面積 A = 25.15cm2。受腳手架集中荷載P=10.23kN水平鋼梁自重荷載q=1.2 25.15 0.0001 7.85 10=0.24kN/m1懸挑腳手架示意圖10.23kN10.23kN0.24kN/mA1450B503000懸挑腳手架計算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到11.107.050.820.570.710.000.000.019.679.74懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)1.0771.833懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m)0.2040.200懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)各支

15、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=1.833 106/(1.05 116800.0)+3.215 1000/2515.0=16.226N/mm2水平支撐梁的抗彎計算強度小于2215.0N/mm , 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：經(jīng)過計算得到b=570 10.0 65.0 235/(1450.0 160.0 235.0)=1.60

16、由于 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 b 查表得到其值為 0.893經(jīng)過計算得到強度=1.83 106/(0.893 116800.00)=17.57N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求 !九、拉桿的受力計算 :水平鋼梁的軸力 RAH和拉鋼繩的軸力 RUi按照下面計算其中 RUicosi 為鋼繩的拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。各支點的支撐力RCi=RUisini按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為RU1=11.543kN十、拉桿的強度計算 :拉繩或拉桿的軸力 RU我們均取最大值進行計算，為RU=11.543kN拉桿的強度計算：上面

17、拉桿以鋼管 100.0 10.0mm計算，斜拉桿的容許壓力按照下式計算：=N/A f其中 N斜拉桿的軸心壓力設(shè)計值，N = 11.54kN ；A斜拉桿凈截面面積，A =29.85cm2；斜拉桿受拉強度計算值，經(jīng)計算得到結(jié)果是3.87 N/mm 2；f斜拉桿抗拉強度設(shè)計值，f = 215N/mm 2；受拉斜桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求 !斜撐桿的焊縫計算：斜撐桿采用焊接方式與墻體預(yù)埋件連接，對接焊縫強度計算公式如下其中 N為斜撐桿的軸向力， N=11.543kN；lwt2；為焊接面積，取 2984.52mmft或fc 為對接焊縫的抗拉或抗壓強度，取2；185.0N/mm經(jīng)過計算得到焊縫抗拉強度=

18、 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!十一、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/mm2；所需要的水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)最小直徑D=10451 4/(3.1416 50 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：錨固深度計算公式其中 N 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力， N = 10.45kN ；d樓板螺栓的直徑， d = 16mm；fb樓板螺栓與混凝土的容許