悬挑脚手架的计算综述

1、3.2扣件式悬挑脚手架计算表3.1工程参数表搭设参数搭设高度27m水平杆步距1.8m立杆纵距1.5m立杆横距lb1.05m连墙件方式二步三跨连墙件扣件双扣件悬挑水平钢梁16号工字钢钢梁外挑长度1.5m钢梁锚固长度2.5m钢梁与楼板锚固钢筋$ 16圆钢吊拉钢丝绳采用14mm钢丝绳荷载参数（荷载标准值）永久何载立杆承受结构自重0.1086kN/m安全网20.01kN/m脚手板类型P 木脚手板自重标准值Q120.35kN/m栏杆挡脚板竹串片脚手板自重标准值20.17kN/m可变何载施工均布活荷载Q22kN/m同时施工层数1层风荷载地区湖南衡阳市基本风压20.4kN/m按$ 48.3 X 3.6钢管计

2、算.3.2.1横向水平杆验算建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范规定“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，纵向水平杆应作为横向 水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。”施工荷载的传递路线是：脚手板一 横向水平杆纵向水平杆纵向水平杆与立杆连接的扣件立杆，如图：L1PH横向水平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1、抗弯强度计算(1) 作用横向水平杆线荷载标准值：qk=(QK+Qi) X S=(2+0.35) X 1.5=3.53 kN/m(2) 作用横向水平杆线荷载设计值：q=1.4 X QX S+1.2 X QiX S=1.4X 2 X 1.5+1.2 X 0.35

3、X 1.5=4.83 kN/m(3) 考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载，但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载)，最大弯矩:(4)2 2 ql b4.83 X 1.058 = 8钢管载面模量W=4.49crnMnax=0.666kN m(5)Q235钢抗弯强度设计值，f=205N/mm(6)计算抗弯强度Mnax(T =W60.666 X 1034.49 X 102148.33N/mm2205N/mm(7)结论：满足要求2、变形计算(1) 钢材弹性模量 E= 2.06 X 105N/mm(2) 钢管惯性矩I = 10.78cm4(3) 容许挠度v =l/150

4、与 10mm(4) 验算挠度5qkl b4v =384EI45X 3.53 X 105054 = 2.5mm384 X 2.06 X 10 X 10.78 X 101050 150=7 与 10mm(5) 结论：满足要求3.2.2纵向水平杆验算双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算，如下图:不需要计算抗弯强度和挠度。由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值:0.152 ) =3.31kN1.05ai2F= 0.5ql b(1+ ) =0.5 X 4.83 X 1.05(1 +l b由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值a120.152Fk=0.5q kl b(1+) =0.5 X 3.5 3 X

5、1 . 0 5( 1 +) =2.42kNl b1.053.2.3扣件抗滑承载力验算水平杆与立杆连接方式采用单扣件，抗滑承载力RC= 8kNo纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值=3.31kN FC=8kN结论：扣件抗滑承载力满足要求3,2,4立杆的稳定性计算1、计算立杆段轴向力设计值N立杆稳定性计算部位取脚手架底部。(1) 脚手架结构自重标准值产生的轴向力N31K=HSgk=27X 0.1086=2.9322KNHS脚手架高度gk每米立杆承受的结构自重(2) 构配件自重标准值产生的轴向力Nk=0.5(l b+ai)l a刀 Q1+Q2I a+laHQ=0.5 X (1.05+0.15) X

6、 1.5 X 2X 0.35+0.17X 1.5 X 2+1.5 X 27X 0.01=1.545kNI b立杆横距；a1小横杆外伸长度；I a立杆纵距；Q1脚手板自重标准值；Q2脚手板挡板自重标准值；Q3密目式安全立网自重标准值；H脚手架高度；(3) 施工荷载标准值产生的轴向力总和刀NQ=0.5(I b+a”l aQ=0.5 X (1.05+0.15) X 1.5 X 2X 1=1.80kNQ施工均布荷载标准值；(4) 组合风荷载时立杆轴向力设计值NN=1.2(Ng1+N320+0.9 X 1.4 刀 比=1.2 X (2.9322+1.545)+0.9 X 1.4 X1.80=7.64kN

7、(5) 不组合风荷载时立杆轴向力设计值NN=1.2(Ngh+N320+1.4刀 NQ=1.2 X (2.9322+1.545)+1.4 X 1.80=7.89264kN2、立杆的稳定性计算组合风荷载时，由下式计算立杆稳定性NMw一 + fAWN 计算立杆段的轴向力设计值； A 立杆的截面面积;轴心受压构件的稳定系数， W截面模量；f 钢管的抗压强度设计值;Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩;Mw=0.9X 1.4Mwk=20.9 X 1.4 3 kl ah10其中，l a立杆纵距；h步距；风荷载标准值3 k=0.7尖 3 03 0基本风压，取湖南衡阳市 3 0=0.4(0.45)kN/m风

8、压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范规定采用，找取 1.0(1.05);P脚手架风荷载体型系数,=0.09(0.1) 风荷载产生的弯曲压应力：2_ Mw _ 0.9 X 1.4 X 0.7 尖 b 0I ah(T w=W10W20.9 X 1.4 X 0.7 X 1.0 X 0.09 X 0.4 X 1.5 X 1.8 X62(T10=45.1 N/mm310X4.49 X 10计算长细比入:l 0入=i10计算长度，10=kB h；i 截面回转半径；k计算长度附加系数，其值取1.155 ;卩一一考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按规范表5.2.8采用；立杆横距lb=1.0

9、5m,连墙件布置二步三跨，查规范表 5.2.8得卩=1.5.h -步距，1.8m1.155 X5 X 18. =1961.59根据入的值，查规范得轴心受压构件的稳定系数=0.188。组合风荷载时，立杆的稳定性计算按规范公式5.2.6-2验算:NMW+ AW7.64 X 1030.188 X 424+45.1=140.945(126.016)N/mm 2 vf=205N/mnf结论：满足要求不组合风荷载时，立杆的稳定性计算按规范公式5.2.6-1验算:N7.89264 X 103A =0.188 X 424=98.595N/mnn f=205N/mm2结论:满足要求3.2.5连墙件计算1、脚手架

10、上水平风荷载标准值CD k连墙件均匀布置，取脚手架最高处受风荷载最大的连墙件计算，高度按25.9m，风压高度变化系数 尸1.0(1.32)脚手架风荷载体型系数尸0.09(1.0)。基本风压取湖南衡阳，3 o=O.4(O.45)kN/m3 k=0.7 找 P 3 0=0.7 X 1.0 X 0.09 X 0.4=0.0252(0.42)kN/m2、求连墙件轴向力设计值N每个连墙件作用面积 A=2X 1.8 X 3Xl.5=16.20m2N=NW+N=1.4wkA+3=1.4 X 0.252 X 16.20+3=8.72(12.53)kNNw风荷载产生的连墙件轴向力设计值；2连墙件约束脚手架平面外

11、变形所产生的轴向力，双排脚手架M=3kN;3、连墙件稳定计算连墙杆采用钢管时，杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外 侧的短钢管上，因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离，即l H=0.3m，因此长细比l h30.0入=19 入=150i1.59根据入值，查规范附录表C,N8.72 X 1032240 949 = 21.67(31.14) N/mm205N/mm 嵌0.949 X 424满足要求。4、抗滑承载力计算连墙件采用双扣件连接，抗滑承载力取16kNoN=8.72kN 16kN连墙件扣件抗滑承载力满足要求。3.2.6悬挑梁计算悬挑水平梁按照单跨外伸梁计算，外伸端承受上部脚手架

12、立杆传递的集中荷 载P作用，支座B为悬挑水平梁与楼板的内锚固点，支座A为建筑物梁板外边缘 支承点。进行型钢悬挑梁强度计算时，钢丝绳不作为悬挑支撑结构的受力构件。PP11 1 1LJ! J1 1I M1 1LJLJI 1LJ! 1r 1! 11 11 11 1qV v v v n v v h v v u ir n v h u v v v 乙%mi*f1r彳m/图326单跨外伸梁计算简图上图中，m =1.5m, I = 2.3m ， m =0.3m，m =1.35m ；悬挑水平梁采用16号工字钢，截面惯性矩I = 1130.0cm 4，截面模量（抵抗矩)W = 141.0cm3,截面积 A=26.

13、1cm；脚手架立杆传递的集中荷载 P=6.70kN;悬挑水平梁自重荷载 q= 1.2 X 26.1 X 10-4X 78.5 =0.246kN/m ;支座反力计算公式ql2Ra =N(2 K2 K)(1 K )2ql 2Rb - -N(K2K1)(1 - k2)2支座弯矩计算公式2Maqm=-N(m2 mJ -2c点最大挠度计算公式2 2 2Nm2 lNm1 lml ql23 Nm1lNmJJ - (1 K2)1 (1 K1)(-1 4K 3K )2 3KJ(m-mJL (2 3K2)(m2)3EI 2 3EI 3EI 86EI 1 八6EI 八 2其 k=m/l=1.5/2.3=0.652 , kl=m/l=0.3/2.3=0.13, k2=m/l=1.35/2.3=0.587经计算，支座反力Ra = 18.976kN，支座反力Rb = -4.641kN，最大弯矩Mmax = 11.332kN.m1、悬挑梁抗弯强度计算6M max11.332 X 102d=3 =76.542 205 N/mm1.05 X W1.05 X 141.0 X 10结论：抗弯强度满足要求。2、悬挑梁挠度计算计算最大挠度 Vmax =8.519mm,容许挠度1500X