普通型钢悬挑脚手架有斜撑

1、普通型钢悬挑脚手架(有斜撑)计算书型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技 术规范 (JGJ130-2001) 、建筑结构荷载规范 (GB 50009-2001) 、钢结构设计规范 (GB 50017-2003) 等规范编制。一、参数信息 :1. 脚手架参数双排脚手架搭设高度为 24 米，立杆采用单立杆； 搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5 米，立杆的横距为 1.05 米，立杆的步距为 1.8 米； 内排架距离墙长度为 0.30 米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根； 脚手架沿墙纵向长度为 100 米；采用的钢管类型为 48 X 3.2 横杆与立杆连接方式

2、为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 0.80 ； 连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 米，水平间距 3 米，采用扣件连接； 连墙件连接方式为双扣件连接；2. 活荷载参数施工均布荷载 (kN/m2):3.000 ；脚手架用途 : 结构脚手架； 同时施工层数 :2 层；3. 风荷载参数本工程地处上海省上海，查荷载规范基本风压为 0.550，风荷载高度变化系数“为 1.140，风荷载体型系数ps为0.550 ;计算中考虑风荷载作用；4. 静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值 (kN/m2):0.1248 ； 脚手板自重标准值 (kN/m2):0.050 ；栏杆挡脚板自重标准值 (kN/m):0

3、.090 ； 安全设施与安全网自重标准值 (kN/m2):0.005 ；脚手板铺设层数 :8 层； 脚手板类别 : 竹笆片脚手板；栏杆挡板类别 : 栏杆、竹夹板挡板；5. 水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用14a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.4米，建筑物内锚固段 长度 1.6 米。与楼板连接的螺栓直径 (mm):18.00 ；楼板混凝土标号 :C30；6. 拉绳与支杆参数支撑数量为 :1 ；专业文档供参考，如有帮助请下载。单位：mm悬挑脚手架侧面图支杆与与梁夹角为（度）:55 ;最里面支点距离建筑物1.2 m,支杆采用10号槽钢。单位：mm1500悬挑架正立面图、大横杆的计算按照扣件式钢管脚手

4、架安全技术规范(JGJ130-2001)第524条规定，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。将大横杆上面的脚手板 自重和施工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:P 1=0.035 kN/m ;脚手板的自重标准值：P2=0.05 X 1.05/(2+1)=0.018 kN/m ;活荷载标准值：Q=3 X 1.05/(2+1)=1.05 kN/m ;静荷载的设计值：q 1=1.2 X 0.035+1.2 X 0.018=0.063 kN/m ;活荷载的设计值:q 2=1.4 X 1.05=1.47 kN/m ;_11*1

5、_Jr图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)6q：i 1* 11 11 11 111 111 11 111 1! 1 11 iak.凸11吐凸i_i_if_ii_i_+_i_图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2. 强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下：=0.08 + 0 10/跨中最大弯距为 MmaF0.08 X 0.063 X 1.52+0.10 X 1.47 X 1.52 =0.342 kN.m ;支座最大弯距计算公式如下：=-0.10-0.117/2支座最大弯距为 M2ma= -0.10 X 0.063 X 1.52-0.11

6、7 X 1.47 X 1.52 =-0.401 kN.m ;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：(T =Max(0.342X10 ,0.401 X0 )/4730=84.778 N/mm ;大横杆的最大弯曲应力为(T = 84.778 N/mm2小于 大横杆的抗压强度设计值f=205 N/mm 2,满足要求！3. 挠度验算: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：其中：静荷载标准值:q 1= P1+F2=0.035+0.018=0.053 kN/m ;活荷载标准值：q 2= Q =1.05 kN/m ;最大挠度计算值为：454V= 0.677 X 0.053 X 1

7、500 /(100 X 2.06 X 10 X 113600)+0.990 X 1.05 X 1500 /(1005X 2.06 X 10 X 113600) = 2.326 mm ;大横杆的最大挠度 2.326 mm小于 大横杆的最大容许挠度1500/150 mm与10 mm满足要求！三、小横杆的计算根据JGJ130-2001第524条规定，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作为小横杆集中荷载，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：pi= 0.035 X 1.5 = 0.053 kN ;脚手板

8、的自重标准值：R=0.05 X 1.05 X 1.5/(2+1)=0.026 kN ;活荷载标准值：Q=3X 1.05 X 1.5/(2+1) =1.575 kN ;集中荷载的设计值：P=1.2 X (0.053+0.026)+1.4 X 1.575 = 2.3 kN ;PP小横杆计算简图2. 强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯 矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下：M评=卄Mmax = 1.2 X 0.035 X 1.05 2/8 = 0.006 kN.m ;集中荷载最大弯矩计算公式如下：Mmax = 2.3 x 1.05/3 = 0.805 kN.m

9、最大弯矩 M= Mqmax + M pmax = 0.811 kN.m ;最大应力计算值(T = M / W = 0.811x610730=171.444 N/mm 2 ;205小横杆的最大弯曲应力c =171.444 N/mm2小于 小横杆的抗压强度设计值N/mrh,满足要求！3. 挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下5护384创VqmaX=5x 0.035 x 10504/(384 x 2.06 x 105x 113600) = 0.024 mm ;大横杆传递荷载 P = p 1 + p 2 + Q

10、= 0.053+0.026+1.575 = 1.654 kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下57(肿-4Za/9)72VPmax = 1654.35 x 1050x (3 x 1050-4 x 105079 )/(72 x 2.06 x 105 x 113600) = 2.905 mm ;最大挠度和 V = V qmax + V pmax = 0.024+2.905 = 2.929 mm小横杆的最大挠度为 2.929 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7 与10 mm, 满足要求！四、扣件抗滑力的计算 :按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.0

11、0kN，按照扣件抗滑承载力系 数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为 6.40kN。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5.2.5）:Rw Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值 ,取6.40 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值：P i = 0.035 X 1.5 X 2/2=0.053 kN ;小横杆的自重标准值：P 2 = 0.035 X 1.05/2=0.019 kN ;脚手板的自重标准值 ： P 3 = 0.05 X1.05X1.5/2=0.039 kN ；活荷载标准值 ： Q = 3 X1.05X1.

12、5 /2 = 2.362 kN ；荷载的设计值：R=1.2 X (0.053+0.019+0.039)+1.4 X 2.362=3.441 kN ;R 6.40 kN ，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求五、脚手架立杆荷载的计算 ：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)，为0.1248N G1 = 0.1248+(1.50 X2/2) X0.035/1.80 X24.00 = 3.703 ； 脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板，标准值为0.05N G2= 0.05 X8X1.5X(1.05+0.3)/2

13、 = 0.405 kN ；(3) 栏杆与挡脚手板自重标准值 (kN/m) ;采用栏杆、竹夹板挡板，标准值为 0.09N G3 = 0.09 X8X1.5/2 = 0.54 kN ;(4) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网 (kN/m2) ; 0.005N G4 = 0.005 X1.5X24 = 0.18 kN ;经计算得到，静荷载标准值N G = N G1+ NG2+ NG3+ NG4 = 4.828 kN ;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N Q= 3 X 1.05 X 1.5 X 2/2 = 4.725 k

14、N风荷载标准值按照以下公式计算Wk = 0 7E7x u3其中Wo -基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规 定采用：W o = 0.55 kN/m 2；U z-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：U z= 1.14 ；U s -风荷载体型系数：取值为0.55 ；经计算得到，风荷载标准值W k = 0.7X 0.55 X 1.14 X 0.55 = 0.241 kN/m不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N g+1.4Nq= 1.2 X 4.828+ 1.4 X 4.725= 12.409

15、 kN ;考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 N g+0.85 X 1.4Nq = 1.2 X 4.828+ 0.85 X 1.4 X 4.725= 11.417 kN ;风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw为2Mw = 0.85 X 1.4WkLah /10 =0.850 X 1.4 X 0.241 X 1.5 X21.8/10 = 0.14 kN.m :六、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为:立杆的轴向压力设计值 ：N = 12.409 kN ;计算立杆的截面回转半径：i = 1.59 cm ；计算长度附加系数参照扣件式规范表 5.3.3得：k = 1.15

16、5；细比时，取块1.0 ；计算长度系数参照扣件式规范表 5.3.3得：卩=1.5 ;计算长度，由公式I o = k x 确定：I。= 3.118 m ;长细比Lo/i = 196;轴心受压立杆的稳定系数由长细比I o/i的计算结果查表得到： 立杆净截面面积：A = 4.5 cm 2;立杆净截面模量（抵抗矩）：W = 4.73 cm 3;钢管立杆抗压强度设计值：f =205 N/mm 2;当验算杆件长 = 0.188 ;2(T = 12409/(0.188 x 450)=146.677 N/Nm立杆稳定性计算（7 = 146.677 N/mm2小于 立杆的抗压强度设计值N/mrh,满足要求！f

17、= 205考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值 ：N = 11.417 kN ;计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 cm ;计算长度附加系数参照扣件式规范表 5.3.3得：k = 1.155计算长度系数参照扣件式规范表 5.3.3得：卩=1.5 ;计算长度,由公式l 0 = kuh 确定：10 = 3.118 m ；长细比: L 0/i = 196；轴心受压立杆的稳定系数，长细比I / 的结果查表得到： = 0.188立杆净截面面积 ： A = 4.5 cm 2；立杆净截面模量 (抵抗矩) ： W = 4.73 cm3；2；?钢管立杆抗压强度设计值 ： f =205

18、N/mm 2；(T = 11416.59/(0.1 88X450)+139608.384/4730 = 164.463 N/mm立杆稳定性计算(7 = 164.463 N/mm2小于 立杆的抗压强度设计值f = 205 N/mrh,满足要求！七、连墙件的计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：N I = NIw + N0风荷载标准值 Wk = 0.241 kN/m 2； 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw = 10.8 m 2；按规范 5.4.1 条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力 (kN), N0= 5.000 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值 (kN) ,按照下式计

19、算：NIw = 1.4 X WkX Aw = 3.65 kN ；连墙件的轴向力设计值 NI = NIw + N0= 8.65 kN ；连墙件承载力设计值按下式计算:N f = A - f其中-轴心受压立杆的稳定系数;由长细比10 /i = 300/15.9的结果查表得到 =0.949, 1为内排架距离墙的长度；又：A = 4.5 cm 2; f=205 N/mm 2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949 X 4.5 X 10-4 X 205X 103 = 87.545 kN ;N = 8.65 = 1.865 kN.m ;最大应力(T =M/1.05W+N/A= 1.865 X 1(

20、f /( 1.05 80X00 )+X 103 / 1851 = 22.062 N/mm 2;水平支撑梁的最大应力计算值22.062 N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215 N/mn2,满足要求！九、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用14a号槽钢,计算公式如下其中帕-均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算:570也 235 观J-帕=570 9.5 58 X 235 /( 1200 W0 X235) = 1.87由于帕大于0.6，查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到 松值为0.919。经过计算得到最大应力(T = 1.865 X 6 0( 0.919 8050

21、0 )= 25.203 N/mm 2;水平钢梁的稳定性计算(T = 25.203小于f = 215 N/mm 2 ,满足要求!十、支杆的受力计算水平钢梁的轴力FAh和支杆的轴力FDi按照下面计算RahCOSQj其中R）cos a为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力 各支点的支撑力 Rci=FUin a按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为:Rdi=19.2 kN。十一、支杆的强度计算：钢丝拉绳（支杆）的内力计算：斜压支杆的轴力FD我们均取最大值进行计算，为R=19.2kNF面压杆以10号槽钢计算，斜压杆的容许压力按照下式计算:其中N -受压斜杆的轴心压力设计值，N = 19.2kN ;护-轴心

22、受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到 = 0.53;i -计算受压斜杆的截面回转半径，i =3.95cm ;l -受最大压力斜杆计算长度，I = 4.272m ;A -受压斜杆净截面面积，A =12.74cm2;_-受压斜杆受压应力计算值，经计算得到结果是28.434 N/mm2;f-受压斜杆抗压强度设计值，f = 215N/mm2;受压斜杆的稳定性计算（7 fl满足要求!斜撑支杆的焊缝计算：斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下其中N为斜撑支杆的轴向力，N=19.2kN;lw为斜撑支杆件的周长，取381.4mmt为斜撑支杆焊缝的厚度，t=5.3mm；ft或fc为

23、对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185N/mrh经过计算得到焊缝最大应力=19199.528/(381.4 X 5.3) = 9.498N/mm对接焊缝的最大应力 9.498 N/mm2小于185 N/mm2，满足要求！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 R=0.293 kN ;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，按照混凝土结构设计规范10.9.8条f=250N/mm；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=293.463 X 4/(3.142 X 50X2)1/2 =1.933 m

24、m ;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，N = 0.293kN ；d -楼板螺栓的直径，d = 18mm；fb- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.43N/mm；f- 钢材强度设计值,取215N/mrhh -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293.463/(3.142X 18X 1.43)=3.629mm。螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4 X 3.14 X 18 X 215X 10- =54.68kN螺栓的轴向拉力N=0.293kN小于螺栓所能承受的最大拉力 F=54.683kN，满足要 求！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压力，N = 9.00