根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設計值 Nf2 = 0.85φA[f]

連墻件軸向力設計值 Nf = 0.85φA[f]

其中 φ —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l/i=0.00/1.60的結果查表得到φ=1.00；

凈截面面積Ac = 4.24cm2；毛截面面積 A = 18.10cm2；[f] = 205.00N/mm2。 經(jīng)過計算得到 Nf1 = 73.865kN

Nf1>Nl，連墻件的設計計算滿足強度設計要求!

經(jīng)過計算得到 Nf2 = 315.315kN

Nf2>Nl，連墻件的設計計算滿足穩(wěn)定性設計要求!

連墻件采用扣件與墻體連接。

44

經(jīng)過計算得到: Nl=8.563kN 大于扣件的抗滑力8.0kN，連墻件扣件不滿足要求!可以考慮雙扣件！

連墻件扣件連接示意圖

七、懸挑梁的受力計算

懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。

懸臂部分腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點，A為墻支點。 本工程中，腳手架排距為950mm，內(nèi)側腳手架距離墻體0mm，

支拉斜桿的支點距離墻體 = 950mm，

水平支撐梁的截面慣性矩I = 10.78cm4，截面抵抗矩W = 4.49cm3，截面積A =

4.24cm2。

受腳手架作用的聯(lián)梁傳遞集中力 N=9.53kN

水平鋼梁自重荷載 q=1.2×4.24×0.0001×7.85×10=0.04kN/m

45

懸挑腳手架示意圖

懸挑腳手架計算簡圖

經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到

懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)

0.005

懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m)

46

懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)

各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為

R1=9.549kN,R2=9.581kN,R3=0.015kN

最大彎矩 Mmax=0.005kN.m

抗彎計算強度

f=M/W+N/A=0.005×106/(4491.0)+3.024×1000/423.9=8.189N/mm2

水平支撐梁的抗彎計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!

八、懸挑水平鋼管的撓度與扣件連接計算

水平支撐鋼管計算最大撓度V=0.010mm

水平支撐鋼管最大撓度小于1000.0/150與10mm,滿足要求!

立桿與下面支桿通過扣件與水平支撐鋼管連接,要驗算連接處的扣件抗滑力。 立桿傳遞給水平支撐鋼管最大軸向力 N1=9.533kN

立桿傳遞給水平支撐鋼管最大軸向力 N1大于8kN

水平支撐鋼管下面支點最大支撐力 N2=9.549kN

水平支撐鋼管下面支點最大支撐力 N2大于8kN

為此將第二步（標高約2.800處）小橫桿延伸至與上部立桿及斜撐桿連接（見剖面圖），使水平支撐鋼管擴大至2根，滿足要求。

九、支桿的受力計算

水平鋼梁的軸力RAH和支桿的軸力RDi按照下面計算

47

其中RDicosαi為支桿的頂力對水平桿產(chǎn)生的軸拉力。

各支點的支撐力 RCi=RDisinαi

按照以上公式計算得到由左至右各支桿力分別為

RD1=10.016kN

十、支桿的強度計算

斜壓支桿的強度計算：

斜壓支桿的軸力RD我們均取最大值進行計算，為RD=10.016kN

下面壓桿以鋼管48.0× 3.0mm計算，斜壓桿的容許壓力按照下式計算：

其中 N —— 受壓斜桿的軸心壓力設計值，N = 10.02kN；

φ —— 軸心受壓斜桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比l/i查表得到φ= 0.19； i —— 計算受壓斜桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i = 1.60cm； l —— 受最大壓力斜桿計算長度，l = 3.15m；

A —— 受壓斜桿凈截面面積，A =4.24cm2；

σ —— 受壓斜桿受壓強度計算值，經(jīng)計算得到結果是 127.12 N/mm2；

[f] —— 受壓斜桿抗壓強度設計值，f = 215N/mm2；

受壓斜桿的穩(wěn)定性計算σ< [f],滿足要求!

斜撐桿的焊縫計算：

斜撐桿采用焊接方式與墻體預埋件連接，對接焊縫強度計算公式如下

其中 N為斜撐桿的軸向力，N=10.016kN；

48

lwt為焊接面積，取424.12mm；

ft或fc為對接焊縫的抗拉或抗壓強度，取185.0N/mm2；

經(jīng)過計算得到焊縫抗拉強度σ = 10016.09/424.12 = 23.62N/mm2。 斜撐桿對接焊縫的抗拉或抗壓強度計算滿足要求! 2

49

第九節(jié)、東側20～22軸、24～26軸位置懸挑腳手架方案及

計算書

建筑東側20～22軸、24～26軸2～4層陽臺凸出一層外墻面1.4米，考慮局部搭設懸挑鋼管腳手架。

該位置懸挑腳手架搭設剖面圖如下：

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懸挑式扣件鋼管腳手架計算書

依據(jù)規(guī)范:

《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》JGJ130-2011 《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012

《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003

《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010

計算參數(shù):

鋼管強度為205.0 N/mm2，鋼管強度折減系數(shù)取1.00。

雙排腳手架，搭設高度14.0米，立桿采用單立管。

立桿的縱距1.50米，立桿的橫距0.95米，內(nèi)排架距離結構0.35米，立桿的步距1.80米。

采用的鋼管類型為φ48×3.0，

連墻件采用2步2跨，豎向間距3.60米，水平間距3.00米。 施工活荷載為3.0kN/m2，同時考慮2層施工。

腳手板采用竹笆片，荷載為0.10kN/m2，按照鋪設4層計算。 欄桿采用沖壓鋼板，荷載為0.16kN/m，安全網(wǎng)荷載取0.0100kN/m2。 腳手板下大橫桿在小橫桿上面，且主結點間增加一根大橫桿。 基本風壓0.40kN/m2，高度變化系數(shù)0.6500，體型系數(shù)1.4150。

懸挑水平鋼梁采用鋼管48×3.0mm，建筑物外懸挑段長度1.40米，建筑物內(nèi)錨固段長度1.50米。

懸挑水平鋼梁采用支桿與建筑物拉結，最外面支點距離建筑物1.30m，支桿采用鋼管φ48.0× 3.0mm。

鋼管慣性矩計算采用 I=π(D4-d4)/64，抵抗距計算采用 W=π(D4-d4)/32D。

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一、大橫桿的計算

大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。 按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。

51

1.均布荷載值計算

大橫桿的自重標準值 P1=0.038kN/m

腳手板的荷載標準值 P2=0.100×0.950/2=0.047kN/m

活荷載標準值 Q=3.000×0.950/2=1.425kN/m

靜荷載的計算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.047=0.103kN/m

活荷載的計算值 q2=1.4×1.425=1.995kN/m

大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度

)

大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩)

2.抗彎強度計算

最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩

跨中最大彎矩計算公式如下

:

跨中最大彎矩為

M1=(0.08×0.103+0.10×1.995)×1.5002=0.467kN.m

支座最大彎矩計算公式如下

:

支座最大彎矩為

M2=-(0.10×0.103+0.117×1.995)×1.5002=-0.548kN.m

我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算：

σ=0.548×106/4491.0=122.106N/mm2

52

大橫桿的計算強度小于205.0N/mm,滿足要求!

2

3.撓度計算

最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度

計算公式如下

:

靜荷載標準值 q1=0.038+0.047=0.086kN/m

活荷載標準值 q2=1.425kN/m

三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度

V=(0.677×0.086+0.990×1.425)×1500.04/(100×2.06×105×107780.0)=3.349mm

大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!

二、小橫桿的計算

小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。

用大橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。

1.荷載值計算

大橫桿的自重標準值 P1=0.038×1.500=0.058kN

腳手板的荷載標準值 P2=0.100×0.950×1.500/2=0.071kN

活荷載標準值 Q=3.000×0.950×1.500/2=2.138kN

荷載的計算值 P=1.2×0.058+1.2×0.071+1.4×2.138=3.147kN

53

小橫桿計算簡圖

2.抗彎強度計算

最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計算公式如下

:

集中荷載最大彎矩計算公式如下

:

M=(1.2×0.038)×0.9502/8+3.147×0.950/4=0.753kN.m

σ=0.753×106/4491.0=167.588N/mm2

小橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!

3.撓度計算

最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計算公式如下

:

集中荷載最大撓度計算公式如下

:

小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度

V45

1=5.0×0.038×950.00/(384×2.060×10×107780.000)=0.02mm 集中荷載標準值 P=0.058+0.071+2.138=2.266kN

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集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度

V2=2266.350×950.0×950.0×950.0/(48×2.06×105×107780.0)=1.823mm 最大撓度和

V=V1+V2=1.842mm

小橫桿的最大撓度小于950.0/150與10mm,滿足要求!

三、扣件抗滑力的計算

縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范

5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承載力設計值,單扣件取8.0kN,雙扣件取12.0kN； R —— 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；

橫桿的自重標準值 P1=0.038×0.950=0.036kN

腳手板的荷載標準值 P2=0.100×0.950×1.500/2=0.071kN

活荷載標準值 Q=3.000×0.950×1.500/2=2.138kN

荷載的計算值 R=1.2×0.036+1.2×0.071+1.4×2.138=3.122kN 單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!

當直角扣件的擰緊力矩達40--65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN；

雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN；