恒智天成安全计算软件扣件式钢管悬挑脚手架计算书

1、恒智天成安全计算软件扣件式钢管悬挑脚手架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)、建筑施工安全检查评分标准(JGJ59-99)、建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91) 以及本工程的施工图纸。该部分计算不可控制因素太多，该做法较不安全，请慎重选择，计算书仅供参考。一、恒智天成安全计算软件参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 15 m，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的横距为 1.05m，立杆的纵距为1.2m，大小横杆的步距为

2、1.5 m；内排架距离墙长度为0.30m；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 1 根；脚手架沿墙纵向长度为 21.000 m；采用的钢管类型为 48 3.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00；连墙件采用二步三跨，竖向间距 3 m，水平间距3.6 m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处北京，基本风压0.4 kN/m2；地面粗糙度类别：C类(有密集建筑群市区)，风荷载体型系数s 为1.242；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标

3、准值(kN/m):0.1291；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用48 3.5钢管，其中建筑物外悬挑段长度1.5 m，建筑物内锚固段长度 1.5 m。锚固压点压环钢筋直径(mm):12.00；楼板混凝土标号:C30；6.拉绳与支杆参数悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳、下面采用支杆与建筑物联结。钢丝绳安全系数取:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):5.

4、000；支杆与墙支点距离为(m):3.000；最里面支点距离建筑物 0.300 m,支杆采用 483.5mm钢管。二、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: P1= 0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.351.2/2=0.210 kN/m ；活荷载标准值: Q=21.2/2=1.200 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.210+1.41.200 = 1.978 kN/m； 小横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考

5、虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，计算公式如下: Mqmax = ql2/8最大弯矩 Mqmax =1.9781.052/8 = 0.273 kNm；最大应力计算值 = Mqmax/W =53.662 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =53.662 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205 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荷载标准值q=0.038+0.210+1.200 = 1.448 kN/m ； Vqmax = 5ql4/384EI最大挠度 = 5.01.44810504/(3842.0610512.19104)=0.913 mm；小

6、横杆的最大挠度 0.913 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050 / 150=7.000 与10 mm，满足要求！三、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。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0381.05=0.040 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.351.051.2/2=0.221 kN；活荷载标准值: Q= 21.051.2/2=1.260 kN；荷载的设计值: P=(1.20.040+1.20.221+1.41.260)/2=1.038 kN； 大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设

7、计值最不利分配的弯矩和。 Mmax = 0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.21.2=0.004 kNm； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.213Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2131.0381.2= 0.265 kNm；M = M1max + M2max = 0.004+0.265=0.270 kNm最大应力计算值 = 0.270106/5080=53.122 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 53.122 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均

8、布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；均布荷载最大挠度计算公式如下: Vmax = 0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度： max= 0.6770.03812004 /(1002.06105) = 0.021 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下: Vpmax = 1.615Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：小横杆传递荷载 P=（0.040+0.221+1.260）/2=0.760kN = 1.6150.76010312003/ ( 100 2.06105) = 0.845 mm；最大挠度和：= max + pmax = 0

9、.021+0.845=0.867 mm；大横杆的最大挠度 0.867 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1200 / 150=8.000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8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；小横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.051/2=0.020 kN；大

10、横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.2=0.046 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.351.051.2/2=0.221 kN；活荷载标准值: Q = 21.051.2 /2 = 1.260 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.02+0.046+0.221)+1.41.260=2.11 kN； R 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、脚手架立杆荷载计算:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值计算：(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1291kN/m NG1 = 0.1291+(1.051/2)0.038/1.5015.00 =

11、 2.138kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.4kN/m2 NG2= 0.441.2(1.05+0.3)/2 = 1.134 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.1441.2/2 = 0.336 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.215 = 0.090 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.698 kN；2.活荷载标准值计算：活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经

12、计算得到，活荷载标准值 NQ = 21.051.22/2 = 2.52 kN；3.风荷载标准值计算：Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：0 = 0.4 kN/m2；s - 风荷载体型系数：取值为1.242；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：脚手架底部z= 1.69，脚手架顶部z= 0.80； 经计算得到，风荷载标准值为: 脚手架底部Wk = 0.7 0.41.691.242 = 0.588 kN/m2；脚手架顶部Wk = 0.7 0.40.801.242 = 0

13、.278 kN/m2；六、立杆的稳定性计算:1.组合风荷载时,立杆的稳定性计算 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N =1.23.698+ 0.851.42.52= 7.437 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；计算长度附加系数： k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.50；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 2.599 m；长细比: L0/i = 164 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.262立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量

14、(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.5881.21.52/10 = 0.189 kNm；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 7436.520/(0.262489)+.107/5080 = 95.260 N/mm2；立杆稳定性计算 = 95.260 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！ 2.不组合风荷载时,立杆的稳定性计算 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 ：N =1.23.698+ 1.42.52= 7.966

15、 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；计算长度附加系数： k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.50 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 2.599 m；长细比 Lo/i = 164 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.262立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 7965.720/(0.262489)=62.175 N/mm2；立杆稳定性计算 = 62.175

16、N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！ 七、连墙件的稳定性计算: 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 4.207 kN；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m2；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.207 kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度；A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf

17、 = 0.9494.8910-4205103 = 95.136 kN；Nl = 9.207 0时，水平钢梁受压；当RAH0时，水平钢梁受拉；当RAH=0时，水平钢梁不受力。各支点的支撑力 RCi=RUisini+RDisini 且有 RUicosi=RDicosi 可以得到 RUi = RCicosi / (sinicosi + cosisini) RDi = RCicosi / (sinicosi + cosisini)按照以上公式计算得到由左至右各杆件力分别为：RU1=5.176kN；RU2=4.994kN；RD1=3.288kN；RD2=3.006kN。十一、拉绳与支杆的强度计算:钢丝拉

18、绳(支杆)的内力计算：钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU与支杆的轴力RD均取最大值进行计算，分别为RU=5.176 kN RD=3.288kN选择637钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径15mm。 Fg = Fg/K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)，查表得Fg145.000kN； - 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。0.82； K - 钢丝绳使用安全系数。K6。得到：Fg= 19.817kN Ru5.176kN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

19、钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为N=RU=5.176kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 = N/A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规范10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(5176.4554/(3.142502) 1/2 =8.1mm；实际拉环选用直径D=8.514mm 的HPB235的钢筋制作即可。下面压杆以 483.5mm钢管计算，斜压杆的容许压力按照下式计算： = N/A f其中 N - 受压斜杆的轴心压力设计值，N = 3.288kN； l - 受

20、最大压力斜杆计算长度，l = 3.290m；i - 计算受压斜杆的截面回转半径，i =1.580cm； - 轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到 = 0.167； A - 受压斜杆净截面面积，A =4.890cm2； - 受压斜杆受压应力计算值，经计算得到结果是40.316 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 f，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 = N/lwt fc 或 ft其中 N为斜撑支杆的轴向力，N=3.288kN； lw为斜撑支杆件的周长，取150.796m

21、m； t为斜撑支杆焊缝的厚度，t=3.500mm； ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185N/mm2；经过计算得到焊缝最大应力= 3.288103/(150.7963.500) = 6.230N/mm2。对接焊缝的最大应力 6.230 N/mm2 小于 185 N/mm2，满足要求!十二、锚固段与楼板连接的计算:水平钢梁与楼板压点采用压环，拉环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.030 kN； 压环钢筋的设计直径D=12mm；水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: = N/2A f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 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；A=D2/4=3.142122/4=113.097mm2=N/2A=0.030103/(113.0972)=0.133N/mm2；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