悬挑脚手架方案及计算书

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下:

M=3.331×0.8002/8=0.266kN.m

=0.266×106/5080.0=52.458N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/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 计算公式如下:

荷载标准值q=0.038+0.113+2.250=2.401kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×2.401×800.04/(384×2.06×105×121900.0)=0.510mm

小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求! 二）、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。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.038×0.800=0.031kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.150×0.800×1.500/2=0.090kN 活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN

荷载的计算值 P=(1.2×0.031+1.2×0.090+1.4×1.800)/2=1.332kN

大横杆计算简图 2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为大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:

M=0.08×(1.2×0.038)×1.5002+0.175×1.332×1.500=0.358kN.m =0.358×106/5080.0=70.484N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算

最大挠度考虑为大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:

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集中荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×121900.000)=0.05mm 集中荷载标准值P=0.031+0.090+1.800=1.921kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.146×1920.720×1500.003/(100×2.060×105×121900.000)=2.96mm

最大挠度和

V=V1+V2=3.011mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150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

其中 Rc —— 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； 1.荷载值计算

横杆的自重标准值 P1=0.038×1.500=0.058kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.150×0.800×1.500/2=0.090kN 活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN

荷载的计算值 R=1.2×0.058+1.2×0.090+1.4×1.800=2.697kN 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:单扣件在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：

(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1394 NG1 = 0.139×17.400=2.426kN

(2)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0.15

NG2 = 0.150×4×1.500×(0.800+0.300)/2=0.495kN

(3)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0.15 NG3 = 0.150×1.500×4/2=0.450kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

NG4 = 0.005×1.500×17.400=0.130kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.501kN。

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 = 3.000×2×1.500×0.800/2=3.600kN 风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.450

Uz —— 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采

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用：Uz = 1.250

Us —— 风荷载体型系数：Us = 0.600

经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.450×1.250×0.600 = 0.236kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ

考虑到分段卸荷作用，经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=(1.2×3.501+0.85×1.4×3.600)/2×1.50=6.364kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ

考虑到分段卸荷作用，经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=(1.2×3.501+1.4×3.600)/2×1.50=6.931kN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.85×1.4Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； h —— 立杆的步距 (m)。

经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.85×1.4×0.236×1.500×1.500×1.500/10=0.095kN.m 五）、立杆的稳定性计算

卸荷计算[规范外内容，供参考] 卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。

在脚手架全高范围内增加1吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分段计算。 计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。

上吊点吊环计算公式：1=2=KX吊点水平距离内脚手架全高的竖向荷载为卸荷段数KX为1.5不均匀系数钢丝绳T悬挑槽钢上吊点吊环

经过计算得到

1=arctg[8.70/(0.80+0.30)]=1.445

最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为6.364kN和6.364kN。 最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为6.931kN和6.931kN。 考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为(kN) T1=6.99 F1=0.88

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其中T钢丝绳拉力，F钢丝绳水平分力。 所有卸荷钢丝绳的最大拉力为6.986kN。

选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于10.000×6.986/0.820=85.197kN。

选择6×37+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径17.5mm。满足要求! 吊环强度计算公式为 = T / A < [f]

其中[f] —— 吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定[f] = 50N/mm2； A ——吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算。

经过计算得到，选择吊环的直径要至少(13972.270×4/3.1416/50/2)1/2=13mm。 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=6.931kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.500=2.599m； A —— 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； —— 由长细比，为2599/16=164；

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.262；

—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =6931/(0.26×489)=54.007N/mm2； [f] —— 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 < [f],满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=6.364kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.500=2.599m； A —— 立杆净截面面积，A=4.890cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； —— 由长细比，为2599/16=164；

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.262； MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.095kN.m；

—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =6364/(0.26×489)+95000/5080=68.266N/mm2；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 六）、连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No

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