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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）设计脚手架为双排架的搭设高度为45.0m，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.20m，立杆的横距1.05m，立杆的步距1.50m。主节点间搭设两个小横杆，地基承载力为：180N/mm2，基本风压值取北京地区的基本风压：0.45Kpa，主体结构为剪力墙结构，施工所处地区为密集建筑群且房屋较高的城市市区。脚手板采用木脚手板。采用的钢管类型为483.5，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.00m，水平间距3.60m。施工均布荷载为3.0KN/ m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50m，建筑物内锚固段长度1.40m。悬挑水平钢梁上面的联梁采用16b号槽钢U口水平，相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置2根立杆。悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.35m。拉杆采用钢丝绳。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 P10.038KN/m脚手板的荷载标准值 P20.0351.200/30.14KN/m活荷载标准值 Q=3.0001.200/31.200KN/m荷载的计算值 q1.20.0381.20.1401.41.2001.894KN/m2、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：Mqmax=ql2/8 M=1.8941.0502/80.261KN.m =0.261106/5080.051.383N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0 N/mm2，满足要求。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：Vqmax=荷载标准值q0.0380.1401.2001.378KN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V5.01.3781050.04/（3842.06105121900.0）0.869mm小横杆的最大挠度1050.0/150小于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。用小横杆的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 P10.0381.0500.040KN 脚手板的荷载标准值 P20.3501.0501.200/30.147KN 活荷载标准值 Q3.0001.0501.200/31.260KN 荷载的计算值 P（1.20.0401.20.1471.41.260）/20.994kN2、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： Mmax=0.08ql2集中荷载最大弯矩计算公式如下：Mpmax=0.267plM0.08（1.20.038）1.20020.2670.9941.2000.324KN.m0.324106/5080.063.762N/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：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V10.6770.0381200.004/（1002.060105121900.000）0.02mm集中荷载标准值p0.0400.1471.2601.447KN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V21.8831447.3201200.003/（1002.060105121900.000）1.88mm最大挠度和VV1+V2=1.897mm大横杆的挠度小于1200.0/150与10mm，满足要求。三、扣件抗滑力的计算纵向和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）：RRc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 P10.0381.2000.046KN脚手板的荷载标准值 P20.3501.0501.200/20.220KN活荷载标准值 Q3.0001.0501.200/21.890KN荷载的计算值 R=1.20.0461.20.2201.41.8902.996KN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0.1291NG10.12945.0005.810KN （2）脚手板的自重标准值（KN/m2）;本例采用木脚手板，标准值为0.35NG2=0.35041.200（1.050+0.300）/2=1.134KN(3)栏杆与档脚手板自重标准值（KN/m）;本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14NG3=0.1401.2004/20.336KN（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（KN/m2）;0.005NG4=0.0051.20045.0000.270KN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.549KN。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=3.00021.2001.050/23.780KN风荷载标准值应按照以下公式计算Wk0.7UZ.US.W0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：W00.450UZ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：UZ0.840US风荷载体型系数：US0.720经计算得到，风荷载标准值Wk0.70.4500.8400.7200.191 KN/ m2。考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式 N1.2NG0.851.4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw计算公式 Mw0.851.4Wklah2/10其中 Wk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，N14.35KN； 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，i1.58cm； l0计算长度（m），由公式l0kuh确定，l02.60m； 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，u1.50； A立杆净截面面积，A4.89cm2； W立杆净截面模量（抵抗矩），W5.08 cm3； 钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到111.83；f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，N13.56KN； 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，i1.58cm； l0计算长度（m），由公式l0kuh确定，l02.60m； 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，u1.50； A立杆净截面面积，A4.89cm2； W立杆净截面模量（抵抗矩），W5.08 cm3； Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，Mw0.061KN.m 钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到117.69；f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N1,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到N17.881KN小于扣件的抗滑力8.0KN，满足要求！七、联梁的计算： 按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力，P14.35KN 计算简图如下支撑按照简支梁的计算公式 其中 n2.40/1.202经过简支梁的计算得到支座反力（考虑到支撑的自重）通过传递到支座的最大力为（考虑到支撑的自重）27.1814.352.400.1929.17KN最大力矩（考虑到支撑的自重）2/814.352.400.192.402.40/88.75KN抗弯计算强度f8.75106/116800.074.92N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2，满足要求。八、悬挑梁的受力计算： 悬挑脚手架的水平钢梁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为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体300mm， 水平支撑梁的截面惯性矩I1130.00cm4，截面抵抗矩W141.00 cm3，截面积A26.10 cm2。 受脚手架作用的联梁传递集中力N29.17KN 水平钢梁自重荷载q1.226.100.00017.85100.25KN/m经过连续梁的计算得到各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R129.316KN，R2=29.257KN,R3=0.336KN,R4=0.138KN最大弯矩Mmax0.048KN.m抗弯计算强度fM/1.05W+N/A=0.048106/(1.05141000.0)9.6711000/2610.0=4.031N/mm2强度计算公式的由来： 根据钢结构设计规范（GB50017-2003）拉弯构件和压弯构件的计算公式如下，yy轴没有弯矩作用，公式简化为上面的公式。5.2拉弯构件和压弯构件5.2.1 弯矩作用在主平面内的拉弯构件和压弯构件，其强度应按下列规定计算： 式中 、与截面模量相应的截面塑性发展系数，应按表5.2.1采用。 表5.2.1 截面塑性发展系数、项次截面形式11.051.221.0531.241.05水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2，满足要求。九、悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用16号工字钢，计算公式如下 公式由来： 钢结构设计规范（GB50017-2003）规定整体性计算公式如下，但由于没有yy轴向弯矩，公式简化为上面的式子。4.2.3 除4.2.1条所指情况外，在两个主平面受弯的H型钢截面或工字形截面构件，其整体稳定性应按下式计算： （4.2.3）式中 、按受压纤维确定的对x轴和对y轴毛截面模量： 绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数，见4.2.2条。 其中均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规范（GB500172003）附录B得到：说明：首先要钢结构设计规范（GB500172003）附录B得到：其中自由长度L1长度确定要注意，没侧向支撑时取梁跨度，当有支撑时取支撑间的间距，当为脚手架悬臂端没有上部拉绳和下部支杆时，支撑的间距要取悬挑长度的2倍。B2轧制普通工字钢简支梁轧制普通工字钢简支梁的整体稳定系数应按表B.2采用，当所得的值大于0.6时，应按公式（B.1-2）算得相应的代替值。 表B.2轧制普通工字钢简支梁的项次荷载情况工字钢型号自由长度L1（m）23456789101跨中无侧向支撑点的梁集中荷载作用于上翼缘10202.001.300.990.800.680.580.530.480.4322322.401.481.090.860.720.620.540.490.4536632.801.601.070.830.680.560.500.450.402下翼缘10203.101.951.341.010.820.690.630.570.5222405.502.801.841.371.070.860.730.640.5645637.303.602.301.621.200.960.800.690.603均布荷载作用于上翼缘10201.701.120.840.680.570.500.450.410.3722402.101.300.930.730.600.510.450.400.3645632.601.450.970.730.590.500.440.380.354下翼缘10202.501.551.080.830.680.560.520.470.4222404.002.201.451.100.850.700.600.520.4645635.602.801.801.250.950.780.650.550.495跨中有侧向支承点的梁（不论荷载作用点在截面高度上的位置）10202.201.391.010.790.660.570.520.470.4222403.001.801.240.960.760.650.560.490.4345634.002.201.381.010.800.660.560.490.43注：1、同表B.1的注3.5。2、表中的适用于Q235钢，对其他钢号，表中数值应乘以235/。 （B.1-2）2.00由于大于0.6，按照钢结构设计规范（GB50017-2003）附录B，其值用替换。经过计算得到强度0.05106/（0.918141000.00）0.37N/mm2；水平钢梁的稳定性计算f，满足要求!十、拉杆的受力计算：水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力Rui按照下面的公式计算其中为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 Ru130.366KN Ru229.310KN十一、拉杆的强度计算： 拉绳或拉杆的轴力Ru，我们均取最大值进行计算，为Ru30.366KN 拉绳的强度计算： 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 其中Fg钢丝绳的容许拉力； Fg钢丝绳的钢丝破断拉力总和（KN）； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8； K钢丝绳使用安全系数，取8.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.00030.366/0.850285.797KN。 选择6191钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径24.5mm。钢丝绳说明：钢丝绳的型号有619、637、661钢丝绳，每个型号都有1400MPa，1550MPa、1700MPa、1850MPa、2000MPa强度等级，设计者要注意一下。钢丝拉绳的吊环强度计算：钢丝拉绳的轴力Ru我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为N=Ru30.366KN钢丝拉绳的吊环强度计算公式为 其中 f为吊环抗拉强度，取f50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算；所需要的钢丝绳的吊环最小直径D303664/（3.14168502）1/220mm 吊环设计说明： 根据混凝土结构设计规范（GB500102002）规定如下，注意强度取值为50N/mm2，材料使用一级钢筋，一个吊环用两个截面计算，埋入混凝土的深度不应小于30d。 第10.9.8条 预制构件的吊环应采用HPB235级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋。吊环埋入混凝土的深度不应小于30d，并应焊接或绑扎在钢筋骨架上。在构件的自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的吊环应力不应大于50 N/mm2；当在一个构件上设有4个吊环时，设计时应仅取3个吊环进行计算。十二、锚固段与楼板连接的计算； 1、水平钢梁与楼板压点如果采用