高层建筑扣件式型钢悬挑脚手架细部构造与验算PPT学习课件

1、悬挑架图片悬挑架图片 一、概述 高层建筑施工中，外脚手架类型主要包括：型钢悬挑脚手架、爬升式脚手架等。其中型钢悬挑脚手架 在100m以内的高层建筑中最为常见。 做好型钢悬挑架安全验算，是架体安全的必要保证，同时也可根据验算及实际情况进行适当调整，节 约施工成本。 二、验算内容 1、悬挑脚手架荷载传递路线： 小横杆 纵向水平杆 立杆 型钢 悬挑梁 n2、悬挑架验算内容： 小横杆强度、挠度验算 纵向水平杆强度、挠度验算 水平杆与立杆扣件验算 立杆稳定性验算 连墙件稳定性验算 悬挑梁受力验算 1、钢管参数： （钢号：Q235，B类，查JGJ130-2011附录B） 钢管规格：483.5； 单位重量q

2、g（kN/m）：0.0376； 惯性矩I（mm4）：121900； 抵抗矩W（mm3）：5080； 截面积A（mm2）：489； 回转半径i（mm）：15.8； 抗弯、抗压容许应力(N/mm2)：205； 弹性模量E(N/mm2)：206000； 三、计算参数 n2、悬挑型钢梁参数：、悬挑型钢梁参数： 悬挑型钢类型：16号工字钢， thb=9.9mm160mm88mm 截面积A(cm2)：26.1 截面的抗矩Wx(cm3)：141 截面惯性矩I(cm4)：1130 3、脚手架构造参数： 脚手架类型：双排架； 脚手架高度Hs（m）：25； 立杆纵距La（m）：1.5； 立杆横距Lb（m）：0.9

3、； 横杆步距h（m）：1.5； 脚手板铺设层数n3：8； 连墙件布置：二步三跨； 水平间距lw（m）：4.5； 垂直间距hw（m）：3； 连墙件长度b1（m）：0.3； 横向水平杆外伸长度b（m）：0.3； n4、荷载参数：、荷载参数：查JGJ130-2011 脚手板自重qj（kN/）：0.35； 栏杆、挡脚板自重qd（kN/m）：0.14； 安全网自重qa（kN/）：0.0014； 作业层施工均布荷载qs（kN/）：3； 同时施工作业层数 n1：3; 基本风压w0（kN/）: 0.45; n5、其他参数：、其他参数： 风压高度变化系数z（查GB50009-2011）z为：1.42； 脚手架风

4、荷载体型系数s（查JGJ 130-2011）：0.537； 基本风压值w0（查JGJ 130-2011）：0.449 风荷载标准值wk=0.7szw0 =0.24； 立杆计算长度系数（查JGJ 130-2011）：1.5； 轴心受压构件稳定系数（查JGJ 130-2011附录C）：0.34； 注：注： 计算长度l0 = h（横杆步距） =1.51.5=2.25 m 长细比= l0 / i=2250/15.8=142 荷载分项系数 永久荷载G ：1.2；可变荷载Q：1.4； 四、横向水平杆验算 按照横向水平杆上面的脚手板自重和施工作业均布荷载计算横向水 平杆的最大弯矩和挠度。 （1）荷载计算（内

5、力计算取荷载设计值、挠度验算取荷载标准值） 均布荷载设计值均布荷载设计值 q横 1=La/n2(1.2qj（脚手板）+1.4qs（施工荷载）+1.2qg（自重） =1.5/2(1.20.35+1.43)+1.20.0376=3.51kN/m 均布荷载标准值均布荷载标准值 q横2 =La/n2(qj+qs)+ qg =1.5/2(0.35+3)+0.03762.55kN/m （2）最大弯矩 Mmax=q /8 =3.510.90.9/8=0.355KN.m （3）应力强度验算 = Mmax/W=205(N/mm2) =0.3551000000/5080=69.88N/m （OK） （4）挠度验算

6、 V=5qllll/（384EI）=0.867mm （OK） （5）受力简图 2 b L 集中荷载标准值 p纵 = q横Lb /2 =2.550.9/2=1.15kN/m 均布荷载标准值 q纵2 = qg=0.0376kN/m （2）最大弯矩计算 Mmax=xp纵La+ q纵 /8 （查施工手册表2-12） =0.21.581.5+0.0451.51.5/8=0.49kN.m （3）抗弯强度验算 = Mmax/W =0.491000000/508096.46.97N/mm2 （OK） 2 a L 五、五、(纵向水平杆纵向水平杆)大横杆验算大横杆验算 横向水平杆在纵向水平杆的上面，纵向水平杆按照

7、集中荷横向水平杆在纵向水平杆的上面，纵向水平杆按照集中荷 载加均布荷载作用下的三跨连续梁，进行强度和挠度验算。载加均布荷载作用下的三跨连续梁，进行强度和挠度验算。 （1）荷载计算（内力强度计算取荷载设计值、挠度验算取荷载标准值） 集中荷载设计值 p纵 = q横Lb /2 =3.510.9/2=1.58kN/m 均布荷载设计值 q纵 = 1.2qg =1.20.0376=0.045kN/m （4）挠度验算 公式：=xp纵2La3/(100EI)+0.677q纵2La4/(100EI) =2.3mm （OK） （5）受力简图 y x 1 2 3 4 5 ( 1) ( 2) ( 3) ( 4) （1

8、）荷载计算设计值 p扣p纵 + q纵La/2 1.58+0.0451.5/2=1.61 kN （2）扣件数计算 扣件实际抗滑力R取：8 kN （ 查JGJ130-2011） 扣件数计算公式：Nk p扣 / R=1个 六、水平杆与立杆的连接扣件计算六、水平杆与立杆的连接扣件计算 七、立杆稳定性算验七、立杆稳定性算验 立杆稳定性验算是将单根立杆从架体中分离出来，进行荷载、内力及稳定性 验算与分析 （1）荷载计算）荷载计算 扣件式钢管脚手架构件自重：（可直接查施工手册P194表5-7） gk1=系数Hs=0.122525=3.06KN 脚手板自重计算公式： gk2=qjLa(Lb+ b)n3/2=0

9、.351.5(0.9+0.3)80.5=2.52KN 栏杆、挡脚板自重： 公式：gk3= Laqdn1=0.141.58=1.68KN 剪刀撑及安全网等自重：（JGJ130-2011按不小于0.01KN/计） 公式：gk4=0.01LaHs=0.011.525=0.375KN 恒荷载计算 ： NGK=gk1+ gk2+ gk3+ gk4=7.635KN 活荷载计算： NQK= LaLbn1qs/2=6.075KN （2）组合风荷载稳定性计算 组合风荷载时轴力计算： N=1.2NGK +0.91.4NQK （JGJ130-2011 公式5.2.7-2） =16.62KN 风荷载产生弯矩设计值计算

10、： Mw = 0.91.4WkLah2/10 （JGJ130-2011 公式5.2.9） =0.10KN.m 组合风荷载应力计算: N/(A)+MW/W（JGJ130-2011 公式5.2.6-1） =16.621000/(0.34489)+0.11000000/5080 =119.64205 (OK) （3）不组合风荷载稳定性验算 不组合风荷载轴力计算： N=1.2NGK +1.4NQK （JGJ130-2011 公式5.2.7-1） =1.27.635+1.46.075=17.67KN 不组合风荷载应力计算： N/(A) （JGJ130-2011 公式5.2.6-1） =17670/(0.

11、34489)=106.28205 (OK) 八、连墙件稳定性验算及扣件数计算 （1）荷载计算 风荷载产生轴向力设计值： NLw = 1.4Wklwhw （JGJ130-2011 公式5.2.13） = 1.40.244.53=4.54kN 连墙件轴向力设计值计算公式： Nl = NLw+ N0 （JGJ130-2011 公式5.2.12） =4.54+3 =9.54KN （按JGJ 1302011规定脚手架平面外变形产生的轴向力N03 kN） （2）连墙件的稳定系数 连墙件的长细比计算： l0 / I 300/15.8=19 根据查JGJ 130-2011附录表A.0.6得轴心受压构件稳定系数

12、： 0.949 （3）连墙件稳定性验算 连墙件承受应力计算： Nl /(A) 9.5421000/(0.949489) =20.56205 (OK) （4）连墙件扣件数量计算 直角扣件标准抗滑承载力RC按8kN/个计算扣件数： 公式：NlNc/RC 9.54 /82个 九、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的模型计算。对 于斜拉钢丝绳可在计算中不做考虑，作为悬挑梁的安全储备。 P内P外 （1）荷载计算 受脚手架外立杆集中荷载 P外 = 1.2NGK +1.4NQK = 16.05 kN； 受脚手架内立杆集中荷载 P内 = P外 -gk4 = 15.46 kN； 水平钢梁自

13、重荷载 q =1.20.205 = 0.24 kN/m； （3）抗弯强度验算 抗弯强度计算： MW/W （JGJ130-2011 公式5.6.3） 24.171000000/141000=171.42 (0K) （4）整体稳定性验算 稳定性计算： MW/（W） （JGJ130-2011 公式5.6.4） 184.32 (0K) 查钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B计算=0.93 （2）内力计算 y x y x 1 2 3 ( 1) ( 2) -0.01-0.01 -14.62-14.62 -24.17-24.17 y x y x 1 2 3 ( 1) ( 2)-0.07 -16.12-16.34 -31.80-31.87 8.427.70 （5）锚固钢筋螺栓强度验算 螺栓强度计算： Nm/A = =7.003mm 混凝土结构设计规范=50N/m。 5014.3 7700 *14.3 N （6）钢梁挠度验算 n2、悬挑架验算内容： 小横杆强度、挠度验算 纵向水平杆强度、挠度验算 水平杆与立杆扣件验算 立杆稳定性验算 连墙件稳定性验算 悬挑梁受力验算 n4、荷载参数：、荷载参数：查JGJ130-2011 脚手板自重qj（kN/）：0.35； 栏杆、挡脚板自重qd（k