最新悬挑式扣件钢管脚手架计算书

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（JGJ1302011）。计算参数双排脚手架，搭设高度196米，立杆采用单立管。立杆的纵距180米，立杆的横距105米，内排架距离结构050米，立杆的步距180米。采用的钢管类型为4835，连墙件采用3步3跨，竖向间距540米，水平间距540米。施工活荷载为20KN/M2，同时考虑2层施工。脚手板采用竹笆片，荷载为010KN/M2，按照铺设6层计算。栏杆采用木板，荷载为017KN/M，安全网荷载取00100KN/M2。脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加两根大横杆。基本风压020KN/M2，高度变化系数12500，体型系数08720。悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度300米，建筑物内锚固段长度310米。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210M。拉杆采用钢丝绳。一、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，大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1均布荷载值计算大横杆的自重标准值P10038KN/M脚手板的荷载标准值P201001050/30035KN/M活荷载标准值Q20001050/30700KN/M静荷载的计算值Q11200381200350088KN/M活荷载的计算值Q21407000980KN/M大横杆计算荷载组合简图跨中最大弯矩和跨中最大挠度大横杆计算荷载组合简图支座最大弯矩2抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下跨中最大弯矩为M100800880100980180020340KNM支座最大弯矩计算公式如下支座最大弯矩为M2010008801170980180020400KNM我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算0400106/5080078747N/MM2大横杆的计算强度小于2050N/MM2,满足要求3挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下静荷载标准值Q1003800350073KN/M活荷载标准值Q20700KN/M三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V0677007309900700180004/10020610512190003105MM大横杆的最大挠度小于18000/150与10MM,满足要求二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1荷载值计算大横杆的自重标准值P1003818000069KN脚手板的荷载标准值P2010010501800/30063KN活荷载标准值Q200010501800/31260KN荷载的计算值P1200691200631412601923KN小横杆计算简图2抗弯强度计算最大弯矩考虑为小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集中荷载最大弯矩计算公式如下M12003810502/819231050/30679KNM0679106/50800133709N/MM2小横杆的计算强度小于2050N/MM2,满足要求3挠度计算最大挠度考虑为小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小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V15000381050004/3842060105121900000002MM集中荷载标准值P0069006312601392KN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V213921201050031050024105002/9/7220610512190002278MM最大挠度和VV1V22302MM小横杆的最大挠度小于10500/150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525RRC其中RC扣件抗滑承载力设计值,取80KN；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P1003810500040KN脚手板的荷载标准值P2010010501800/20094KN活荷载标准值Q200010501800/21890KN荷载的计算值R1200401200941418902808KN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4065NM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80KN；双扣件在20KN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取120KN；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01342NG10134196002630KN2脚手板的自重标准值KN/M2；本例采用竹笆片脚手板，标准值为010NG201006180010500500/20837KN3栏杆与挡脚手板自重标准值KN/M；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为017NG3017018006/20918KN4吊挂的安全设施荷载，包括安全网KN/M2；0010NG400101800196000353KN经计算得到，静荷载标准值NGNG1NG2NG3NG44738KN。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NQ2000218001050/23780KN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GB500092001附录表D4的规定采用W00200UZ风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范GB500092001附录表721的规定采用UZ1250US风荷载体型系数US0872经计算得到，风荷载标准值WK0200125008720218KN/M2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N12NG0914NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N1247380914378010449KN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N12NG14NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N12473814378010978KN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW0914WKLAH2/10其中WK风荷载标准值KN/M2；LA立杆的纵距M；H立杆的步距M。经过计算得到风荷载产生的弯矩MW09140218180018001800/100160KNM五、立杆的稳定性计算卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。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，N10978KN；I计算立杆的截面回转半径，I158CM；K计算长度附加系数，取1155；U计算长度系数，由脚手架的高度确定，U1700；L0计算长度M,由公式L0KUH确定，L01155170018003534M；A立杆净截面面积，A4890CM2；W立杆净截面模量抵抗矩,W5080CM3；由长细比，为3534/16224；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比L0/I的结果查表得到0146；钢管立杆受压强度计算值N/MM2；经计算得到10978/015489153414N/MM2；F钢管立杆抗压强度设计值，F20500N/MM2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算NL，连墙件的设计计算满足强度设计要求经过计算得到NF2342710KNNFNL，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求连墙件拉结楼板预埋钢管示意图七、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500MM，支拉斜杆的支点距离墙体2100MM，水平支撑梁的截面惯性矩I71200CM4，截面抵抗矩W10200CM3，截面积A2150CM2。受脚手架集中荷载P1098KN水平钢梁自重荷载Q1221500000178510020KN/M1悬挑脚手架示意图900210031001098KN1098KN020KN/MAB悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到00001896495214516712641274122059悬挑脚手架支撑梁剪力图KN5187悬挑脚手架支撑梁弯矩图KNM14841021悬挑脚手架支撑梁变形图MM各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R19819KN,R213961KN,R30588KN最大弯矩MMAX5187KNM抗弯计算强度FM/105WN/A5187106/105102000073991000/2150051875N/MM2水平支撑梁的抗弯计算强度小于2150N/MM2,满足要求八、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用14号工字钢,计算公式如下其中B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B193由于B大于06，按照钢结构设计规范GB500172003附录B其值B1070282/B0924经过计算得到强度519106/0924102000005505N/MM2；水平钢梁的稳定性计算F,满足要求九、拉杆的受力计算水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUI按照下面计算其中RUICOSI为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCIRUISINI按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为RU112294KN十、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RU12294KN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KN；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085、082和08；K钢丝绳使用安全系数。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于800012294/0850115710KN。选择6191钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPA，直径155MM。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NRU12294KN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；所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径D122944/314165021/213MM十一、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钢筋拉环，拉环强度计算如下水平钢梁与楼板压点的拉环受力R13961KN水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为其中F为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范1098F50N/MM2；压点处采用2个U形钢筋拉环连接，承载能力乘以085的折减系数；钢筋拉环抗拉强度为8500N/MM2；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D139614/31416850021/211MM水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30CM以上搭接长度。2水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下锚固深度计算公式其中N锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N1396KN；D楼板螺栓的直径，D16MM；FB楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取15N/MM2；H楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到H要大于1396082/3141616151852MM。3水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式其中N锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N1396KN；D楼板螺栓的直径，D16MM；B楼板内的螺栓锚板边长，B5D80MM；FCC混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取095FC1359N/MM2；经过计算得到公式右边等于842KN楼板混凝土局部承压计算满足要求4水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下锚固压点处楼板负弯矩数值为M1396310/22164KNM根据混凝土结构设计规程GB500102002第721条其中1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为10,当混凝土强度等级为C80时，1取为094,期间按线性内插法确定；FC混凝土抗压强度设计值；H0截面有效高度；FY钢筋受拉强度设计值。截面有效高度H012015105MM；S2164106/1000143001810001050200760112007601/200790S100790/209600楼板压点负弯矩配筋为AS2164106/096001050210010219MM2九、脚手架配件数量匡算扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量，以适应构架时变化需要，因此按匡算方式来计算；根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算L长杆总长度M；N1小横杆数根；N2直角扣件数个；N3对接扣件数个；N4旋转扣件数个；S