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

連墻件軸向力設(shè)計(jì)值 Nf = 0.85φA[f]

其中 φ —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l/i=0.00/1.60的結(jié)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(jì)算得到 Nf1 = 73.865kN

Nf1>Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求!

經(jīng)過計(jì)算得到 Nf2 = 315.315kN

Nf2>Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要求!

連墻件采用扣件與墻體連接。

44

經(jīng)過計(jì)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(jì)算

懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計(jì)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(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。 本工程中，腳手架排距為950mm，內(nèi)側(cè)腳手架距離墻體0mm，

支拉斜桿的支點(diǎn)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(jì)算簡圖

經(jīng)過連續(xù)梁的計(jì)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(duì)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(jì)算強(qiáng)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(jì)算強(qiáng)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(jì)算

水平支撐鋼管計(jì)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(yàn)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(diǎn)最大支撐力 N2=9.549kN

水平支撐鋼管下面支點(diǎn)最大支撐力 N2大于8kN

為此將第二步（標(biāo)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(kuò)大至2根，滿足要求。

九、支桿的受力計(jì)算

水平鋼梁的軸力RAH和支桿的軸力RDi按照下面計(jì)算

47

其中RDicosαi為支桿的頂力對(duì)水平桿產(chǎn)生的軸拉力。

各支點(diǎn)的支撐力 RCi=RDisinαi

按照以上公式計(jì)算得到由左至右各支桿力分別為

RD1=10.016kN

十、支桿的強(qiáng)度計(jì)算

斜壓支桿的強(qiáng)度計(jì)算：

斜壓支桿的軸力RD我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為RD=10.016kN

下面壓桿以鋼管48.0× 3.0mm計(jì)算，斜壓桿的容許壓力按照下式計(jì)算：

其中 N —— 受壓斜桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N = 10.02kN；

φ —— 軸心受壓斜桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比l/i查表得到φ= 0.19； i —— 計(jì)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(jì)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(qiáng)度計(jì)算值，經(jīng)計(jì)算得到結(jié)果是 127.12 N/mm2；

[f] —— 受壓斜桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 215N/mm2；

受壓斜桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ< [f],滿足要求!

斜撐桿的焊縫計(jì)算：

斜撐桿采用焊接方式與墻體預(yù)埋件連接，對(duì)接焊縫強(qiáng)度計(jì)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(duì)接焊縫的抗拉或抗壓強(qiáng)度，取185.0N/mm2；

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

49

第九節(jié)、東側(cè)20～22軸、24～26軸位置懸挑腳手架方案及

計(jì)算書

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

該位置懸挑腳手架搭設(shè)剖面圖如下：

50

懸挑式扣件鋼管腳手架計(jì)算書

依據(jù)規(guī)范:

《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010

計(jì)算參數(shù):

鋼管強(qiáng)度為205.0 N/mm2，鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。

雙排腳手架，搭設(shè)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(jié)構(gòu)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(shí)考慮2層施工。

腳手板采用竹笆片，荷載為0.10kN/m2，按照鋪設(shè)4層計(jì)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(jié)點(diǎn)間增加一根大橫桿。 基本風(fēng)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(jié)，最外面支點(diǎn)距離建筑物1.30m，支桿采用鋼管φ48.0× 3.0mm。

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

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一、大橫桿的計(jì)算

大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)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(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。

51

1.均布荷載值計(jì)算

大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038kN/m

腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×0.950/2=0.047kN/m

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×0.950/2=1.425kN/m

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

活荷載的計(jì)算值 q2=1.4×1.425=1.995kN/m

大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度

)

大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(支座最大彎矩)

2.抗彎強(qiáng)度計(jì)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(jì)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(jì)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(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：

σ=0.548×106/4491.0=122.106N/mm2

52

大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm,滿足要求!

2

3.撓度計(jì)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(jì)算公式如下

:

靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1=0.038+0.047=0.086kN/m

活荷載標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算

小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。

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

1.荷載值計(jì)算

大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038×1.500=0.058kN

腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×0.950×1.500/2=0.071kN

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×0.950×1.500/2=2.138kN

荷載的計(jì)算值 P=1.2×0.058+1.2×0.071+1.4×2.138=3.147kN

53

小橫桿計(jì)算簡圖

2.抗彎強(qiáng)度計(jì)算

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

:

集中荷載最大彎矩計(jì)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(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!

3.撓度計(jì)算

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

:

集中荷載最大撓度計(jì)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(biāo)準(zhǔn)值 P=0.058+0.071+2.138=2.266kN

54

集中荷載標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算

縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范

5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)值；

橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038×0.950=0.036kN

腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.100×0.950×1.500/2=0.071kN

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×0.950×1.500/2=2.138kN

荷載的計(jì)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(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!

當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40--65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN；

雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN；