悬挑3m 14#槽钢支撑

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1、悬挑式扣件钢管脚手架计算书（悬挑3m14#槽钢支撑）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（JGJ130-2011）。计算参数:双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。立杆的纵距1.5 0米，立杆的横距1.05米，内排架距离结构1.5 0米，立杆的步距1.8 0米。 采用的钢管类型为於48X2.8, 连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。 脚手板采用竹笆片，荷载为0.10kN/m2,按照铺设4层计算。栏杆采用竹笆片，荷载为0. 17kN/m ，安全网荷载取0. 0100kN/m2。 脚手板下大横杆在

2、小横杆上面，且主结点间增加两根大横杆。基本风压0.30kN/m2,高度变化系数1.1100，体型系数0.8720。悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度3.00米，建筑物内锚固段长度3.00 米。悬挑水平钢梁采用支杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物2.00m，支杆采用14a号槽钢。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。 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。1. 均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0. 036kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.100X1.050/3=0.035kN/m活荷载标准

3、值 Q=3.000X1.050/3=1.050kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2X0.036+1.2X0.035=0.085kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4X1.050=1.470kN/m大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）2. 抗弯强度计算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：% =0.08/+0.10/跨中最大弯矩为M1=(0.08 X 0.085+0.10 X 1.470) X 1.5002=0.346kN.m 支座最大弯矩计算公式如下：支座最大弯矩为M2=-(0. 10X0. 085+0.

4、 117X 1. 470) X 1. 5002=-0. 406kN. m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：b=0.406 X 106/4248.0=95.577N/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三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:喘皿77需斗阿需静荷载标准值 q0.036+0.035=0.071kN/m活荷载标准值q2=1.050kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677X0.071+0.990X1.050)X1500.04/(100X2.06X105X101950.0)=2.621mm大横杆的最大

5、挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求！二、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 活荷载标准值用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。P1=0.036X1.500=0.053kNP2=0.100X1.050X1.500/3=0.052kNQ=3.000X1.050X1.500/3=1.575kN荷载的计算值 P=1.2X0.053+1.2X0.052+1.4X1.575=2.332kNppI堺Ir!小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷

6、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:% =皤遨集中荷载最大弯矩计算公式如下：艇论=yM=(1.2 X 0.036) X 1.0502/8+2.332 X 1.050/3=0.822kN.m b=0.822X 106/4248.0=193.511N/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:5护3841集中荷载最大挠度计算公式如下：丹(护-4宀9)小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0X0.036X1050.004/(384X2.060X105

7、X101950.000)=0.03mm集中荷载标准值 P=0.053+0.052+1.575=1.681kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1680.750X1050.0X(3X1050.02-4X1050.02/9)/(72X2.06X105X101950.0)=3.288mm最大挠度和V=V1+V2=3.315mm小横杆的最大挠度小于1050.0/150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 W 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；

8、1. 荷载值计算横杆的自重标准值 P1=0.036X1.050=0.037kN脚手板的荷载标准值 P2=0.100 X 1.050 X 1.500/2=0.079kN活荷载标准值 Q=3.000X1.050X1.500/2=2.362kN荷载的计算值 R=1.2X0.037+1.2X0.079+1.4X2.362=3.447kN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4065N.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

9、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0.1001NG1 = 0.100X18.000=1.802kN(2) 脚手板的自重标准值(kN/mJ ;本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.10NG2 = 0.100X4X1.500X(1.050+1.500)/2=0.765kN(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0.17NG3 = 0.170X1.500X4/2=0.510kN(4) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m?)； 0.010NG4 = 0.010X 1.500X 18.000=0.270

10、kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.347kN。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 = 3.000X2X1.500X1.050/2=4.725kN 风荷载标准值应按照以下公式计算其中W0 基本风压(kN/m?)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)附录表D.4 的规定采用：W0 = 0.300Uz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 的规定采用：Uz = 1.110Us 风荷载体型系数： Us = 0.872

11、经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.300 X1.110X0.872 = 0.290kN/m2o考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 0.9X1.4NQ 经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2 X 3.347+0.9 X 1.4 X 4.725=9.970kN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经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2X3.347+1.4X4.725=10.631kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩皿用计算公式MW = 0.9X1.4Wklah2/10其中Wk风荷载标准值(kN/m2)；la 立

12、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=0.9X1.4X0.290X1.500X1.800X 1.800/10=0.178kN.m五、立杆的稳定性计算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=10.631kN；i 计算立杆的截面回转半径， i=1.60cm；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；10 计算长度(m),由公式 l0 = kuh 确定，lo=1.155X 1.500X1.800=3.118m；A 立杆净截面面积， A=3.974cm2；W 立杆净截面模量(抵

13、抗矩)，W=4.248cm3；几由长细比，为3118/16=195 ；妙一一轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l/i的结果查表得到0.191；钢管立杆受压强度计算值(N/mmJ ;经计算得到b=10631/(0.19X 397)=139.736N/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 Nl0 A立杆的轴心压力设计值， N=9.970kN；计算立杆的截面回转半径， i=1.60cm； 计算长度附加系数，取1.155；计算长度系数，由脚手架的高度确定， u=1.500；计算长度(m),由

14、公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155X 1.500X 1.800=3.118m； 立杆净截面面积， A=3.974cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=4.248cm3；由长细比，为3118/16=195；2轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l/i的结果查表得到0.191； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.178kN.m；钢管立杆受压强度计算值(N/mmJ；经计算得到b=9970/(0.19X 397)+178000/4248=172.899N/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N,连墙件的设计计算满足

15、稳定性设计要求!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的作用，里端B为与楼板的锚固点，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1500mm,支拉斜杆的支点距离墙体= 2000mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 1660.00cm4，截面抵抗矩W = 185.00cm3，截面积A = 30.60cm2。 受脚手架集中荷载 P=10.63kN水平钢梁自重荷载 q=1.2X30.60X 0.0001 X7.85X 10=0.29kN/m悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到11.231.090.0010-460.450.130

16、.4210.7610.92悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)5.9910.299悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1=22. 151kN,R2=0. 425kN,R3=0. 415kN最大弯矩 Mmax=5.991kN.m抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=5. 991 X 106/(1.05 X 185 0 00. 0)+14. 76 7 X 1000/3060. 0=35. 669N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求！八、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用18号工字钢,计算公式如下其中妙b均匀弯曲的受弯构件整体稳定系

17、数，查表钢结构设计规范(GB50017-2003) 附录B得到：b=2.00由于於b大于0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值 H=l.O7-O.282/0b=O.929经过计算得到强度 疔=5.99 X 106/(0.929 X 185000.00)=34.86N/mm2；水平钢梁的稳定性计算” f,满足要求！九、支杆的受力计算水平钢梁的轴力Rah和支杆的轴力RDi按照下面计算其中RdFosC为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。各支点的支撑力Rci=RDisin叫 按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为RD1=26.622kN十、支杆的强度计算斜压支杆的强度计算:

18、斜压支杆的轴力Rd我们均取最大值进行计算，为RD=26.622kNF面压杆以14a号槽钢计算，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 = 26.62kN；轴心受压斜杆的稳定系数，由长细比/i查表得到妙=0.16； 计算受压斜杆的截面回转半径， i = 1.70cm； 受最大压力斜杆计算长度， = 3.61m； 受压斜杆净截面面积， A =18.51cm2； 受压斜杆受压强度计算值，经计算得到结果是 89.15 N/mm2f 受压斜杆抗压强度设计值，f = 215.0N/mm2；受压斜杆的稳定性计算 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接，

19、对接焊缝强度计算公式如下其中N为斜撑杆的轴向力,N=26.622kN；lwt为焊接面积，取1851.00mm2；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 = 26622.42/1851.00 = 14.38N/mm2。对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!一、锚固段与楼板连接的计算1. 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.425kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为其中f为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2；压点处采用1个

20、 U 形钢筋拉环连接所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=425 X 4/(3.1416 X 50.00 X 2)h/2=3mm 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 度。2. 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下： 锚固深度计算公式其中n 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 0.42kN；d 楼板螺栓的直径， d = 20mm；fb楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于 424. 99/(3. 1416X20X1. 5)=4. 5

21、mm。3. 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下： 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力， N = 0.42kN d 楼板螺栓的直径， d = 20mm；b 楼板内的螺栓锚板边长， b=5d=100mm；fcc 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取 0.95fc=13.59N/mm2 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!4. 水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下：锚固压点处楼板负弯矩数值为M = 0.43 X 3.00/2 = 0.64kN.m 根据混凝土结构设计规程GB50010-20

22、02第7.2. 1条_ M,1一丿一氓巴二1一刼2其中口 1系数，当混凝土强度不超过C50时，口取为1.0,当混凝土强度等级为C80时, 取为0.94,期间按线性内插法确定；fc混凝土抗压强度设计值；h0截面有效咼度；fy钢筋受拉强度设计值。截面有效咼度 h0 = 100-15 = 85mm；口 s = 0.64X 106/(1.000X 14.300X 1.5X 1000X85.02)=0.0040 了 = 1-(1-2X0.0040)1/2=0.0040Fs = 1-0.0040/2=0.9980楼板压点负弯矩配筋为As = 0.64x106 / (0.9980x85.0x210.0) = 35.8 mm2