悬挑式建筑施工扣件式钢管脚手架计算实例

1、一、设计方案1、拟作业层的层数n1=2层，铺50mm木板层数为每隔10m满铺一层脚手板，共n2=3层。2、拟定脚手板结构尺寸：立杆纵距La=1.8m，立杆横距Lb=1.05m，步距h=1.8m、连墙按2步3跨设置。3、脚手板采用松木50mm厚木板，其自重标准值qk1=0.5KN/m2，靠近建筑物外端外伸部份铺设200mm木板一块。作业层外侧设挡脚板一块。4、安全网：采用每100cm2不少于2000目的安全网，沿架全高封闭，其自重标准值 qQ1=0.005KN/m2。5、全部杆件采用483.5mm钢管，其自重标准值qk2=0.0384KN/m。6、外架搭设高度30m，结构施工期间作为安全围护，装

2、修阶段作为装修操作脚手架。二、设计计算（一）纵向水平杆、横向水平杆计算纵向、横向水平杆的抗弯强度应按下列计算 f式中 M弯矩设计值 W截面模量 f钢材的抗弯强度设计值，表采用纵向、横向水平杆弯矩设计值M=1.2MGK+14MQK式中 MGK脚手板自重标准值产生的弯矩 MQK施工荷载标准值产生的弯矩纵向、横向水平杆的挠度应符合下式规定 式中 挠度容许挠度表采用1、 横向水平杆计算 图1 横向水平杆计算简图（1）荷载计算作用于横向水平杆的恒载标准值q1=0.51.80.0384=0.90.0384=0.94KN/m作用于横向水平杆的活载标准值q2=2.01.8=3.6KN/mq= q1q2=0.9

3、43.6=4.54KN/m查荷载与结构静力计算表Mmax=qL2（1）2MGK=0.941.052（1）2MQK=3.61.052（1）2M=1.2 MGK1.4 MQK =1.20.1251.40.47=0.150.658=0.81KN.m=f查规范附录截面模量W=5.08cm3=5080mm3=159N/mm2205N/mm2满足要求2、纵向水平杆计算 图2 纵向水平杆计算简图R1小横杆与大横杆交点处，支座反力的最大值。R1=aq=0.24540=2384908=3292N按图2纵向水平杆不生产弯矩，可不计算大横杆的强度和变形验算。纵向水平杆与立杆连接，查规范表，查角扣件抗滑承载力设计值。

4、Rc=8000NR1=3292N满足要求（二）纵向、横向水平杆的挠度验算 1、横向水平杆的挠度验算查荷载与结构静力计算表得= =1.74(-1+0.145+0.02)=1.74(-0.835)=1.46mm=7mm满足要求（三）立杆计算立杆的稳定性应按下列公式计算不组合风荷载时： f组合风荷载时 +f式中 N计算立杆段的轴向力设计值轴心受压构件的稳定系数MW计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩。不组合风荷载时 N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4NQK不组合风荷载时 N=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK式中 NG1K脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG2K构配件自重标准值产

5、生的轴向力NQK施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距（跨）内施工荷载总和的取值。1、荷载计算1）每m立杆承受的结构自重标准值gk：查规范附录A表A-1得gk=0.1337KN/m NGk1=0.133730=4.01KN2）构配件的自重标准值产生得轴向力NG2kNG2k=n2（qk1LaLb）+n1Lqqk1+La(HqQ)（脚手板构造自重产生的轴向力）（作业层外侧挡脚板）（安全网产生得轴向力）=3（0.51.81.05）+21.80.20.5+1.8300.005=1.420.360.27=2.05KN3）施工荷载产生的轴向力NQkNQk=0.5n1qQk1LaLb=0.52

6、21.81.05=3.78KN4）计算风荷载产生的弯矩Mwk昆明地区的基本风压值 Wo=0.3KN/m2作用脚手架上的水平风荷载标准值Wk=0.7zsWo式中 z风压高度变化系数，查规范GB50092001表15得 z =1.42s风压体型系数，按规范取1.3由敞开式脚手架产生的挡风系数查表为0.083敞开式脚手架挡风面积为1.81.80.083=0.27m2由安全网产生的挡风系数=0.5脚手架的综合挡风面积为（1.81.80.27）0.5+0.27=1.6m2其综合挡风系数=0.49则s=1.3=1.30.49=0.64则Wk=0.7zsWk=0.71.420.640.3=0.2KN/m25

7、）计算立杆的稳定系数Lo=kh=1.1551.51.8=3.119m（立杆计算长度系数查规范表=1.5，k计算长度附加系数1.155， h立杆步距）=197.4查规范附录c得=0.1856）风荷载设计值产生的立杆段弯矩MwMw=0.851.4 Mwk =2、立杆的稳定性验算组合风荷载时fN=1.2(NG1K+NG2K)+0.851.4NQk =1.2(4.01+2.05)+0.851.43.78=11.7702KN=11770.2N+f=205N/mm2130N/mm2f=205N/mm2满足要求3、计算脚手架的可搭设高度组合风荷载时Hs=70381mm=70.38m按规范双排单管脚手架不宜超

8、过50mm，需要对脚手架的可搭设高度进行调整。H=65.8m30m立杆的稳定性满足设计要求。4、连墙件计算1）连墙件的轴向力设计值应按下式计算NL=NLW+No式中：NLW风荷载产生的连墙件轴向力。Aw每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积。No连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排架取5KNNLW =1.4Wk.Aw=1.40.23.65.4=5.44KNNL =5.44+5=10.44KN2）连墙件的稳定性验算连墙件的计算长度Lo=Lb=1050mm长细比=66.5查规范附表C表得=0.791=f=27N/mm2f=205N/mm2满足要求3）连墙件的抗滑承载力验算NI=10

9、.44KN28=16KN安全5、立杆地基承载力计算Pfg式中 P立杆基础底面的平均压力 P= N上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 A基础底面积fg地基承载力设计值，按规范计算fg=Kc.fgk地基承载力调整系数Kc，对碎石、砂土、回填土应取0.4，对粘土应取0.5；对岩石、砼应取1.0立杆地基为回填土，fgk =0.25N/mm2 Kc=0.4fg=0.40.25=0.1N/mm2N=1.2Hgk+1.2NG2K+1.4NQKN=1.2300.13371.22.051.43.78=4.812.465.29=12.56KN立杆底采用厚木垫板，长600，宽250P=0.08N/mm2fg=0.1

10、N/mm2满足要求三、悬挑梁抗弯强度验算悬挑梁造用热轧轻型槽钢18Wx=120.7cm3 Ix=10863cm4 S=69.8cm3 tw=5.11） 荷载计算 N=12.56KN=12560N Mmax=12.56KN(1250+200)=18212000N-mm2）强度验算查钢结构计算公式得：f式中：弯矩作用平面内，截面塑性发展系数，取=1.0弯矩作用平面内，立杆纤维净截面抵抗矩 =151N/mm2f=215N/mm2满足要求四、悬挑梁抗剪强度验算1）荷截计算 =42.2KN2）强度验算查钢结构计算公式得式中： V-计算截面沿腹板平面作用的剪力 S-计算剪应力以上毛截面对中和轴的面积矩 I-毛截面惯性矩 f-钢材的抗剪强度设计值（125N/）t-腹板厚度满足要求五、悬挑梁挠度验算 = = =7.3 满足要求六、钢筋套环强度验算荷载计算支座反力：R=