整理悬挑脚手架计算

1、精品文档钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001 ）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.60米，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距 1.20米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.20米。采用的钢管类型为 48 X 3.5 ,连墙件采用2步2跨，竖向间距2.4米，水平间距2.4米。施工均布荷载为3kN/m2,同时施工2层，脚手板共铺设4层。悬挑水平钢梁采用16b号槽钢口水平，其中建筑物外悬挑段长度2.5米，建筑物内锚固段长度1.5米。悬挑水平钢梁下面采用支杆、上面采用钢丝绳与建筑物拉结。最外面支点距离建筑物 2m,支杆采用钢管100.0 x

2、10.0mm,拉杆采用钢管100.0 x 10.0mm。一、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，大横杆在小横杆的上面。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值活荷载标准值 静荷载的计算值 活荷载的计算值按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。P 1=0.038kN/mP 2=0.15 X 1.05/3=0.053kN/mQ=3 X 1.05/3=1.05kN/mq 1=1.2 X 0.038+1.2 X 0.053=0.109kN/mq 2=1.4 X 1.05=1.47kN/m（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）（支座最大弯矩）强度计算

3、最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下精品文档精品文档颂咏=0,0劭/+0,10弓/跨中最大弯矩为M1=(0.08 X 0.109+0.10 X 1,47) X 1.20 2=0.224kN.m支座最大弯矩计算公式如下：%=-0皿-0 11%产支座最大弯矩为M2=-(0.10 X 0.109+0.117 X 1,47) X 1.20 2=-0.263kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=0.263 X 106/5080=51.772N/mm 2大横杆的计算强度小于 205.0N/mm2,满足要求！挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下

4、的挠度 计算公式如下：V = 0 677 - + 0.990-1005Z10057静荷载标准值 q1=0.038+0,053=0.091kN/m活荷载标准值q2=1.05kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677 X 0.091+0.990 X 1,05) X 12004/(100 X 2.06 X 105X 121900)=0.909mm大横杆的最大挠度小于1200/150与10mm,满足要求、小横杆的计算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。1. 荷载值计算大横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值活荷载标准值 荷载的计算值用大横杆支座的最大反力计算值，在最

5、不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。P 1=0.038 X 1.20=0.046kNP 2=0.15 X 1.05 X 1.20/3=0.063kNQ=3 X 1.05 X 1.20/3=1.26kNP=1,2 X 0.046+1.2 X 0.063+1.4 X 1.26=1.895kN精品文档精品文档小横杆计算简图强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下：集中荷载最大弯矩计算公式如下：= -yM=(1.2 X 0.038) X 1.05 2/8+1.895 X 1.05/3=0.67kN.m丁 =0.67 X 106/5080

6、=131.89N/mm 2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下54384/集中荷载最大挠度计算公式如下：-尸，(曳a小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V 1=5.0 X 0.038 X 10504/(384 X 2.060 X 105X 121900)=0.024mm集中荷载标准值 P=0.046+0.063+1.26=1.369kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V 2=1369 X 1050 X (3 X 1.05 2-4 X 1.05 2/9)/(72X 2.06 X

7、105 X 121900)= 2.24mm最大挠度和V=V1+V2=2.264mm小横杆的最大挠度小于1050/150与10mm,满足要求三、扣件抗滑力的计算：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精品文档精品文档其中R c 扣件抗滑承载力设计值，取8.0kN ;R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；荷载值计算横杆的自重标准值 P 1=0.038 X 1.05=0.04kN脚手板的荷载标准值P 2=0.15 X 1.05 X 1.20/2=0.095kN活荷载标准值Q=3 X 1.05 X 1.20/2=1.89kN荷载的计算值R=1.

8、2 X 0.04+1.2 X 0.095+1.4 X 1.89=2.808kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时，试验表明：单扣彳在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN ;双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN ;四、脚手架荷载标准值: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：每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1489N G1 =0.1489 X 18.60=2.77kN脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15N G2 = 0.15 X

9、4 X 1.20 X (1.05+1.55)/2=0.936kN栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为 0.15N G3 = 0.15 X 1.20 X 4/2=0.36kN吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2) ; 0.005N G4 = 0.005 X 1.20 X 18.60= 0.112kN经计算得到，静荷载标准值Ng = N G1+NG2+NG3+N34 = 4.178kN。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NQ = 3 X 2X 1.20 X 1.05/2=3.

10、78kN风荷载标准值应按照以下公式计算畋=0.7%乜/其中 W0 基本风压(kN/m 2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W = 0.35U 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：Uz = 1.25U S 风荷载体型系数：Us = 1.2经计算得到，风荷载标准值W = 0.7 X 0.35 X 1.25 X 1.2 = 0.368kN/m 2。考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 0.85 X 1.4NQ精品文档精品文档风荷载设计值产生的立杆段弯矩M Wf算公式W= 0.85 x 1,4Wk

11、l ah2/10其中Wk风荷载基本风压值（kN/m 2）；la 立杆的纵距（m）；h立杆的步距（m）。五、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其中N 立杆的轴心压力设计值，N=10.31kN;轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l 0/i的结果查表得到0.391 ;i计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm ；l 0计算长度（m）,由公式l 0 = kuh 确定，l 0=2.08m ；k 计算长度附加系数，取 1.155 ；u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.5 ;A立杆净截面面积，A=4.89cm2;W立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm 3;h 钢管立杆受压强

12、度计算值（N/mm2）;经计算得到仃=53.923f钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算bf,满足要求！考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式其中N 立杆的轴心压力设计值，N=9.512kN;轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l 0/i的结果查表得到0.391 ;i计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm ；l 0计算长度（m）,由公式l 0 = kuh 确定，l 0=2.08m ；k 计算长度附加系数，取 1.155 ；u 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.5A立杆净截面面积，A=4.89cm2;W立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.0

13、8cm3;Mw 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW= 0.076kN.m ;b 钢管立杆受压强度计算值 f钢管立杆抗压强度设计值,(N/mm2);经计算得到 b = 64.71f = 205.00N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算bN,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到 Ni = 7.984kN小于扣件的抗滑力 8kN,满足要求连墙件扣件连接示意图七、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分脚手架荷载N勺作用，里端 斯与楼板的锚固点，A为墙支点。本工程中，脚手架排距为 1050mm内侧脚手架距离墙体 500mm支拉斜杆的支

14、点距离墙体=2000mm水平支撑梁的截面惯性矩I = 935cm 4,截面抵抗矩 W = 117cm3,截面积A = 25.16cm 2。受脚手架集中荷载 P=1.2 X 4.178+1.4 X 3.78=9.85kN水平钢梁自重荷载 q=1.2 X 25.16 X 0.0001 X 7.85 X 10=0.24kN/m精品文档精品文档悬挑脚手架示意图悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到9.71 9.642.02j.660.12 0.21码5!iX10.35 |10.47悬挑脚手架支才梁剪力图(kN)2.8722.761悬挑脚手架支寸梁弯矩图 (kN.m)0.58精品文档悬挑脚手架支寸梁变形

15、图(mm)精品文档各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1=9.83,R2=12.49,R3=-1.66最大弯矩 Mma=2.872kN.m截面应力h=M/1.05W+N/A=2.872 X 106/(1.05 X 117000)+0 X 1000/2516=23.38N/mm 2水平支撑梁的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！八、悬挑梁的整体稳定性计算：水平钢梁采用16b号槽钢口水平，计算公式如下7其中0b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：J570需 235物 4经过计算得到 欧b=570X 10 X 65X 235/(2000 X 160 X 235.0)=1.16

16、由于步b大于0.6 ,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用b查表得到其值为 0.827经过计算得到强度b=2.872 X 106/(0.827 X 117000)=29.68N/mm 2;水平钢梁的稳定性计算疗0时，水平钢梁受压；当RAK0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R ci=Ruisin C i +RDisin J且有 R Ui COS t - i =RDiCOS n i可以得到立由 COSOj汕 尾 cosCj + sin %精品文档精品文档a _机sin 耳 cos / + cos & sin %按照以上公式计算得到由左至右各杆件

17、力分别为Rui =5.29kNRdi =5.29kN十、拉杆与支杆的强度计算：拉绳或拉杆的轴力RU与支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算，分别为Ru=5.29kN R D=5.29kN拉杆的强度计算：上面拉杆以钢管100.0 X 10.0mm#算，斜拉杆的容许压力按照下式计算:=N/A f其中N 斜拉杆的轴心压力设计值，N = 5.29kN ;1.87 N/mm 2；A 斜拉杆净截面面积，A =28.26cm 2;b 斜拉杆受拉强度计算值，经计算得到结果是f斜拉杆抗拉强度设计值，f = 215N/mm 2受拉斜杆的稳定性计算b f,满足要求！ 斜撑杆的焊缝计算：斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连

18、接，对接焊缝强度计算公式如下! M其中N为斜撑杆的轴向力，N=5.29kN;lw为斜撑杆件的周长，取 314.16mm；t为斜撑杆的厚度，t=10mm；ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；经过计算得到焊缝抗拉强度b = 5290/(314.16 X 10) = 1.68N/mm对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求！F面压杆以钢管100.0 x 10.0mm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 = 5.29kN ;沙一一轴心受压斜杆的稳定系数，由长细比l/i查表得到 = 0.251 ;i一一 计算受压斜杆的截面回转半径，i = 3.202cm ；l受最大压力斜杆计算长度，l = 5.39m ;A受压斜杆净截面面积，A =28.26cm2;b 受压斜杆受压强度计算值，经计算得到结果是5.29 N/mm 2f受压斜杆抗压强