悬挑式建筑施工扣件式钢管脚手架计算实例

1、、设计方案1、拟作业层的层数 n 1 =2 层，铺 50mm 木板层数为每隔 10m 满铺一 层脚手板，共 n 2=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 q k1 =0.5KN/m 2，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 100cm 2 不少于 2000 目的安全网，沿架全高封闭， 其自重标准值 qQ1 =0.005KN/m 2。5、全部杆件采用© 48 X3.5mm 钢

2、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=1.2M GK+14 MQK式中M GK 脚手板自重标准值产生的弯矩M QK 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U茸U式中 u 挠度u 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=0.5 X1.

3、8 + 0.0384=0.9 + 0.0384=0.94KN/m作用于横向水平杆的活载标准值q2=2.0 X1.8=3.6KN/mq= q i + q 2=0.94 + 3.6=4.54KN/m查荷载与结构静力计算表1 o z a 、 °M max = qL2 ( 12 )8L21Mgk二X0.94 X1.052 (1 ) 281Mqk= X3.6 X1.052 (1 ) 28M=1.2 M gk + 1.4 M qk=1.2 X0.125 + 1.4 X0.47=0.15 + 查规范附录截面模量 W=5.08cm 3=5080mm 33=159N/mm2 v 205N/mm 2满足

4、要求2、纵向水平杆计算K _-；u、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= bq + aq= + 0.2 X45402=2384 +908=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Rc=8000N > Ri=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qaL3a2 n a3 xU ( 14-y 3 3)24EIL2 L34.54 200 1050320022003、=5( 1 42 3亍)24 2.06 105 1

5、219001050210503= 1.74 X(-1+0.145+0.02)=1.74 X(-0.835)=1.46mm v =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：N r<fA组合风荷载时中晋却式中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 （Ngik+N G2K） +1.4 Nqk不组合风荷载时N=1.2 （N gik+N G2K） +0.85 X1.4 N qk式中Ngik 脚手架结构自重标准值产生的轴向力N G2K 构配件自重标准值产生的轴向力N QK 施工荷载标准值产生的

6、轴向力总和，内、外立杆可按一一纵距（跨）内施工荷载总和的丄取值。21、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/mNGki =0.1337 X30=4.01KN2 ）构配件的自重标准值产生得轴向力NG2k1NG2k= n2 （qk1 X- XLaLb） +n 1Lqqk1+La（Hq q）2（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）1=3 （ 0.5 X- X1.8 X1.05 ） +2 X1.8 X0.2 X0.5+1.8 X30 X0.0052=1.42 + 0.36 + 0.27=2.05KN3 ）施工荷载

7、产生的轴向力NQkN Qk =0.5n 1qQk1 LaLb=0.5 X2 X2 X1.8 X1.05=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/m 2作用脚手架上的水平风荷载标准值Wk=0.7 pz XpsXWo式中pz 风压高度变化系数，查规范GB5009 2001表15得p z =1.42p风压体型系数，按规范取 1.3 ©由敞幵式脚手架产生的挡风系数©查表为0.083敞幵式脚手架挡风面积为 1.8 X1.8 X0.083=0.27m 2由安全网产生的挡风系数© =0.5脚手架的综合挡风面积为（1.8X1.80.27）

8、X0.5+0.27=1.6m2其综合挡风系数© =0.49则 ps=1.3 ©=1.3 X0.49=0.64则 Wk=0.7 XpzXpsXWk=0.7 X1.42 X0.64 X0.3=0.2KN/m25 ）计算立杆的稳定系数©Lo=kph=1.155 X1.5X1.8=3.119m（P 立杆计算长度系数查规范表 p=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 M wM w=0.85 X1.4 M wk =20.85 1.4 0.2 1.8 1.8102、

9、立杆的稳定性验算组合风荷载时<fN=1.2(N G1K+N g2k)+0.85 X1.4 NQk=1.2(4.01+2.05)+0.85 X1.4 X3.78=11.7702KN=11770.2N+ wf=205N/mm2130N/mm 2 <f=205N/mm2满足要求3、计算脚手架的可搭设高度组合风荷载时AfHs=1.2NG2K 0.85 1.4( QKM WKWA)0.185 489 2051.2gk1.2 2050 0.85 1.4(37800.139 1065.08 1030.185 489)1.2 0.1337=185452460 1.19 (3780 248)=1.2

10、 0.1337=70381mm=70.38m按规范双排单管脚手架不宜超过50mm，需要对脚手架的可搭设高度进行调整H=Hs70.381 0.001Hs0.001 70.38 =65.8m >30m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=N lw+N o式中：Nlw风荷载产生的连墙件轴向力。A w 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积。5KNNo 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排架取N LW =1.4 XWk.Aw=1.4 X0.2 X3.6 X5.4=5.44KNNl =5.44+5=10.44KN2）连墙件的稳定性验算连

11、墙件的计算长度 Lo=L b = 1050mm长细比入二“二105 =66.5i 1.58查规范附表 C表得© =0.791=山fA=27N/mm2 wf=205N/mm2满足要求3）连墙件的抗滑承载力验算Ni=10.44KN V 2 X8=16KN安全5、立杆地基承载力计算P<fg式中P立杆基础底面的平均压力P=-AN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=K c.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/mm 2Kc=0.4f

12、g=0.4 X0.25=0.1N/mm2N=1.2Hg k+1.2N G2K+1.4NQKN=1.2 X30 X0.1337 + 1.2 X2.05 + 1.4 X3.78=4.81 + 2.46 + 5.29=12.56KN立杆底采用厚木垫板，长 600伽，宽250 mmP=0.08N/mm2v fg=0.1N/mm 2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18| L 1N_ N ；1)荷载计算JUU3dr <4N=12.56KN=12560NMmax=12.56KN(1250+200)=18212000N-mm2 )强度验算查钢结构计算公式得：<frx = 1.0

13、式中：rx 弯矩作用平面内，截面塑性发展系数，取Wnx 弯矩作用平面内，立杆纤维净截面抵抗矩=151N/mm2 v f=215N/mm满足要求四、悬挑梁抗剪强度验算1 )荷截计算(2N1 - 2.25Vmax 2N(2 3 ¥)1=-12.56(2=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fv-钢材的抗剪强度设计值（125N/伽2 ）tw-腹板厚度42200 6980010863000 5.1253N / mmfv 125N/mm2Na2L12EI满足要求五、悬挑梁挠度验算2(3叫4匕)12EIlNI 2 a、 芮心（3 4t）b2(3 4*12560 160012 206000 1086300012502 (3 450) 2002 (3 41600鴛=7.3 v满足要求六、钢筋套环强度验算荷载计算支座反力：R=，用 12Ag=131.1mm 2R 1