1、懸挑式扣件鋼管腳手架計(jì)算書(懸挑3.00米鋼管腳手架的計(jì)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(jì)算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為18.0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48>3.0o連墻件采用2步3跨，豎向間距V3.6漲水平問距4.50米。施工均布荷載為3.0kN/m2，同時(shí)施工2層，腳手板采用竹笆腳手片，共鋪設(shè)10層。懸挑水平鋼梁采用14b號槽鋼U口水平，其中建筑物外懸:挑段長度3.00米，建筑物內(nèi)錨固段長度3.00米。懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最外面鋼絲繩距離建

2、筑物2.85m。鋼絲繩直徑計(jì)算確定。一、大橫桿的計(jì)算：大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)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(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。1. 均布荷載值計(jì)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=0.0501.050/3=0.018kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000X.050/3=1.050kN/m靜荷載的計(jì)算值q1=1.20.038+1.20.018=0.067kN/m活荷載的計(jì)算值q2=1.41.050=1.470kN/m0%務(wù)免rTTTTTTTTTTTTTTTTlIIMl1Imm大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖（跨中最大彎

3、矩和跨中最大撓度©團(tuán)務(wù)射rTTTTTTTTTTTTTTTTl1111111mm大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖（支座最大彎矩2. 強(qiáng)度計(jì)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(jì)算公式如下:跨中最大彎矩為M1=（0.080067+0.10徊70火5002=0.343kN.m支座最大彎矩計(jì)算公式如下:支座最大彎矩為M2=-(0.100.067+0.117徊70脩002=-0.402kN.m我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：=0.402106/4491.0=89.528N/mm2大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小丁205.0N/mm2,滿足要求！3. 撓度計(jì)算最大撓度考慮為三跨連續(xù)

4、梁均布荷載作用下的撓度計(jì)算公式如下:場球=一01“-0117淳靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q1=0.038+0.018=0.056kN/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=(0.6770.056+0.990仙50500.04/(1002.06105X07780.0=2.456mm大橫桿的最大撓度小丁1500.0/150與10mm，滿足要求！二、小橫桿的計(jì)算：小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1. 荷載值計(jì)算大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.0381.500=0.058kN腳手板

5、的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.0501.0501.500/3=0.026kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000X.050X.500/3=1.575kN荷載的計(jì)算值P=1.20.058+1.20.026+1.41.575=2.306kN知=0.677-+0990100£Z100£Zp，小橫桿計(jì)算簡圖B標(biāo)段工程一腳手架2. 強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下M=(1.2>0.038仙502/8+2.306X1.050/3=0.813kN.m=0.813106/4491.0=181.099N/m

6、m2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小丁205.0N/mm2，滿足要求！3. 撓度計(jì)算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下:集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下:小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=5.0>0.0381050.004/(3842.060105X07780.000=0.03mm集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.058+0.026+1.575=1.659kN集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度V2=1658.8501050.0(3X050.02-4刈050.02/9/(722.06105X07780.0=3.070mm最大撓度和小橫桿的最大撓度小丁10

7、50.0/150與10mm，滿足要求！三、扣件抗滑力的計(jì)算：縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5:R<Rc其中Rc扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)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(jì)值；1.荷載值計(jì)算橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.0381.050=0.040kN腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.0501.0501.500/2=0.039kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000X.050X.500/2=2.362kN荷載的計(jì)算值R=1.20040+1.20.039+1.42.362=3.403kN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-6

8、5N.m時(shí)，試驗(yàn)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：作用丁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/m;本例為0.1248NG1=0.12518.000=2.246kN(2腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2;本例采用竹笆腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.05NG2=0.05010>1.500(1.050+1.800/2=1.069kN(3欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m;本例采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.11NG3=0

9、.110K50010/2=0.825kN(4吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2;0.005NG4=0.005K50018.000=0.135kN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.275kN。活荷載為施工荷載標(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(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=3.0002O<1.500X.050/2=4.725kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算TTrCriTfTT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=0.400Uz風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷

10、載規(guī)范(GB50009-2001的規(guī)定采用:Uz=1.630Us風(fēng)荷載體型系數(shù):Us=0.720經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.70400X.6300720=0.329kN/m2。考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N=1.2NG+0.851.4NQ風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式MW=0.85X.4Wklah2/10其中Wk風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值（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(jì)算：不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式其中N立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=11.75kN;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0.19;i計(jì)算立桿的截面回

11、轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm;l0計(jì)算長度（m,由公式l0=kuh確定,l0=3.12m;k計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155;u計(jì)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;=146.17f鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2;不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<f,滿足要求!考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式其中N立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=10.75kN;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0.19;i計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm;10計(jì)算長度（m,由公式10=ku

12、h確定,l0=3.12m;k計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155;u計(jì)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;W立桿凈截面模量（抵抗矩，W=4.49cm3;MW計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.190kN.m;=176.14f鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00N/mm2;考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<f,滿足要求！六、連墻件的計(jì)算：連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算：Nl=Nlw+No其中Nlw風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN，應(yīng)按照下式計(jì)算：Nlw=1.4Wk>Awwk風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值，wk=0.329kN/m2;Aw每

13、個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積，Aw=3.604.50=16.200m2;No連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN;No=5.000標(biāo)段工程一腳手架經(jīng)計(jì)算得到Nlw=7.453kN,連墻件軸向力計(jì)算值Nl=12.453kN連墻件軸向力設(shè)計(jì)值Nf=Af其中軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比l/i=180.00/1.60的結(jié)果查表得到=0.50;A=4.24cm2;f=205.00N/mm2。經(jīng)過計(jì)算得到Nf=43.720kNNf>Nl,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！連墻件采用扣件與墻體連接。經(jīng)過計(jì)算得到Nl=12.453kN大丁扣件的抗滑力8.0kN，不滿足要求！雙扣件的抗滑

14、力12.0kN，基本滿足要求！連墻件扣件連接示意圖七、懸挑梁的受力計(jì)算懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計(jì)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(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。本工程中，腳手架排距為1050mm，內(nèi)側(cè)腳手架距離墻體1800mm支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體=2850mm,水平支撐梁的截面慣性矩I=609.40cm4,截面抵抗矩W=87.10cm3截面積A=21.31cm2。受腳手架集中荷載P=1.24.28+1.44.73=11.75kN水平鋼梁自重荷載q=1.221.310.0001>7.85X0=0.20kN/m懸挑腳手架示意圖1240.6400.03&E*Ar-4

15、4懸挑腳手架計(jì)算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)算得到6.726.511.24Q.6400.03:k5.24R£n懸挑腳手架支撐梁剪力圖（kN2. 811懸挑腳手架支撐梁彎矩圖（kN.mII1.136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=18.494kN,R2=6.837kN,R3=-0.636kN最大彎矩Mmax=6.942kN.m截面應(yīng)力=M/1.05W+N/A=6.942X106/（1.0587100.0+18.494t000/2131.0=84.580N/mm2水平支撐梁的計(jì)算強(qiáng)度小丁205.0N/mm2，滿足要求！八、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算：水平鋼梁采用

16、14b號槽鋼U口水平，計(jì)算公式如下其中均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算:經(jīng)過計(jì)算得到b=5709.5忘0.0235/(2850.0140.0235.0=0.81由丁b大丁0.6，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003附錄B其值用b'查表得到其值為0.714經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度=6.94106/(0.71487100.00=111.56N/mm2;水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算<f,滿足要求！九、拉桿的受力計(jì)算：水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計(jì)算其中RUicosi為鋼繩的拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力各支點(diǎn)的支撐力RCi=RUisini按照以上公式計(jì)算得到由左至右各

17、鋼繩拉力分別為RU1=26.154kN十、拉桿的強(qiáng)度計(jì)算拉繩或拉桿的軸力RU我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為RU=26.154kN拉繩的強(qiáng)度計(jì)算：如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計(jì)算其中Fg鋼絲繩的容許拉力（kN；Fg鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和（kN;計(jì)算中可以近似計(jì)算Fg=0.5d2,d為鋼絲繩直徑（mm;鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對619、6忍7、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8;K鋼絲繩使用安全系數(shù)。計(jì)算中Fg取26.154kN,=0.85,K=5.0,得到：鋼絲繩最小直徑必須大丁18mm或采用雙根直徑11mm的鋼絲繩并聯(lián)才能滿足要求！鋼絲拉繩的吊環(huán)強(qiáng)度計(jì)算：鋼絲拉繩的

18、軸力RU我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算作為吊環(huán)的拉力N，為N=RU=26.154kN鋼絲拉繩的吊環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為其中f為吊環(huán)受力的單肢抗剪強(qiáng)度，取f=125N/mm2;所需要的鋼絲拉繩的吊環(huán)最小直徑D=26154X/(3.14161251/2=17mm4錨固段與樓板連接的計(jì)算：水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的計(jì)算應(yīng)該采用無支點(diǎn)懸臂形式計(jì)算結(jié)果。1.內(nèi)力計(jì)算:懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計(jì)算懸出端C受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。B懸臂單跨梁計(jì)算簡圖NN支座反力計(jì)算公式支座彎矩計(jì)算公式C點(diǎn)最大撓度計(jì)算公式其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。本工程算例中，m=3000mm,l=3000mm,ml=1800mm,m2=2850mm;水平支撐梁的截面慣性矩I=609.40cm4,截面模量（抵抗矩W=87.10cm3。受腳手架作用集中強(qiáng)度計(jì)算荷載N=1.2X.28+1.4*73=11.75kN水平鋼梁自重強(qiáng)度計(jì)算荷載q=1.221.310.0001>7.85X0=0.20kN/mk=3.00/3.00=1.00kl=1.80/3.00=0.60k2=2.85/3.00=0.95代入公式,經(jīng)過計(jì)算得到支座