裙楼悬挑脚手架计算书(2)

Mpmax = 2.495×1.05/3 = 0.873 kN.m ； 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.879 kN.m；

最大应力计算值 σ = M / W = 0.879×106/5080=173.124 N/mm2 ；

小横杆的最大弯曲应力 σ =173.124 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

νqmax=5×0.038×1050/(384×2.06×10×121900) = 0.024 mm ；

大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.184+1.575 = 1.816 kN； 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

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νpmax = 1816.35×1050×(3×1050-4×1050/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 2.972 mm；

最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.024+2.972 = 2.996 mm；

小横杆的最大挠度为 2.996 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求！

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四、扣件抗滑力的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。

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16.00 kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN； 小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.05/2=0.02 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×1.05×1.5/2=0.276 kN； 活荷载标准值: Q = 3×1.05×1.5 /2 = 2.362 kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.02+0.276)+1.4×2.362=3.732 kN； R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载的计算:

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，为0.1248kN/m

NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×13.00 = 2.038kN； (2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.35×3×1.5×(1.05+0.2)/2 = 0.984 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.14×3×1.5/2 = 0.315 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.5×13 = 0.098 kN； 经计算得到，静荷载标准值

NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.435 kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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= 3×1.05×1.5×2/2 = 4.725 kN； 风荷载标准值按照以下公式计算

其中 Wo -- 基本风压(kN/m)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：

Wo = 0.3 kN/m2；

Uz -- 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 ；

Us -- 风荷载体型系数：取值为1.128； 经计算得到，风荷载标准值

Wk = 0.7 ×0.3×1×1.128 = 0.237 kN/m2； 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= 1.2×3.435+ 1.4×4.725= 10.737 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×3.435+ 0.85×1.4×4.725= 9.745 kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.237×1.5× 1.82/10 = 0.137 kN.m；

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六、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为：

立杆的轴向压力设计值 ：N = 10.737 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：k = 1.155 ；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ； 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 ：l0 = 3.118 m； 长细比 Lo/i = 197 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：φ= 0.186 ； 立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2； σ = 10737/(0.186×489)=118.052 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 118.052 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值 ：N = 9.745 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ： k = 1.155 ； 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ； 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m； 长细比: L0/i = 197 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：φ= 0.186 立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；

σ = 9745.08/(0.186×489)+136997.179/5080 = 134.111 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 134.111 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

七、连墙件的计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0

风荷载标准值 Wk = 0.237 kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算： Nlw = 1.4×Wk×Aw = 5.372 kN；

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 10.372 kN； 连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = φ·A·[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比 l/i = 200/15.8的结果查表得到 φ=0.966，l为内排架距离墙的长度；

又： A = 4.89 cm2；[f]=205 N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.966×4.89×10-4×205×103 = 96.837 kN； Nl = 10.372 < Nf = 96.837,连墙件的设计计算满足要求！ 连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到 Nl = 10.372小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

八、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。

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