大兴 脚手架施工方案(7)

二、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，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。将大横杆上面的脚手板自重和施工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=0.038 kN/m ；

脚手板的自重标准值:P2=0.35031.050/(3+1)=0.092 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3.00031.050/(3+1)=0.788 kN/m； 静荷载的设计值: q1=1.230.038+1.230.092=0.156 kN/m； 活荷载的设计值: q2=1.430.788=1.103 kN/m；

图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

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图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。 跨中最大弯距计算公式如下:

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跨中最大弯距为M1max=0.0830.15631.500+0.1031.10331.500 =0.276 kN.m； 支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.1030.15631.5002-0.11731.10331.5002 =-0.325 kN.m； 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： σ=Max(0.276×106,0.325×106)/5080.0=63.976 N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为 σ= 63.976 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算:

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：

其中：

静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.092=0.130 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.788 kN/m； 最大挠度计算值为：

V= 0.67730.13031500.04/(10032.0631053121900.0)+0.99030.78831500.04/(10032.0631053121900.0) = 1.750 mm；

大横杆的最大挠度 1.750 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500.0/150 mm与10 mm，

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满足要求！

三、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值：p1= 0.03831.500 = 0.058 kN；

脚手板的自重标准值：P2=0.35031.05031.500/(3+1)=0.138 kN； 活荷载标准值：Q=3.00031.05031.500/(3+1) =1.181 kN；

集中荷载的设计值: P=1.23(0.058+0.138)+1.4 31.181 = 1.888 kN；

小横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准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:

Mqmax = 1.230.03831.0502/8 = 0.006 kN.m；

Mpmax = 1.88831.050/2 = 0.991 kN.m ； 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.998 kN.m；

最大应力计算值 σ = M / W = 0.998×106/5080.000=196.394 N/mm2 ；

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小横杆的最大应力计算值 σ =196.394 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205.000 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:

Vqmax=530.03831050.04/(38432.06031053121900.000) = 0.024 mm ； 大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.138+1.181 = 1.377 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:

Vpmax = 19 31376.66331050.0003 /(384 32.06031053121900.000) = 3.140 mm ； 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+3.140 = 3.164 mm；

小横杆的最大挠度和 3.164 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050.000/150=7.000与10 mm,满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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6.40 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 = 0.03831.50033/2=0.086 kN； 小横杆的自重标准值: P2 = 0.03831.050=0.040 kN；

脚手板的自重标准值: P3 = 0.35031.05031.500/2=0.276 kN； 活荷载标准值: Q = 3.00031.05031.500 /2 = 2.363 kN； 荷载的设计值: R=1.23(0.040+0.276)+1.432.363=3.687 kN；

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R < 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算:

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(kN)，为0.1611

NG1 = [0.1611+(1.5033/2+1.5032)30.038/1.20]3(46.00-46.00) = 0.000； NGL1 = [0.1611+0.038+(1.5033/2+1.5032)30.038/1.20]346.00 = 16.905； (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.3503431.5003(1.050+0.3)/2 = 1.418 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.1403431.500/2 = 0.420 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.00531.500346.000 = 0.345 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.183 kN； NGL =NGL1+NG1+NG2+NG3+NG4 = 19.088 kN；

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= 3.00031.05031.50033/2 = 7.088 kN； 风荷载标准值按照以下公式计算

采用：

Wo = 0.450 kN/m2；

其中 Wo -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定

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= 0.840 ；

Us -- 风荷载体型系数：取值为0.649； 经计算得到，风荷载标准值

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