最長懸挑量計算完整教學(xué)提綱

1、普通型鋼懸挑腳手架計算書型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架 安全技術(shù)規(guī)范 (JGJ130-2001) 、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003) 等規(guī)范編制。一、參數(shù)信息 :1. 腳手架參數(shù) 雙排腳手架搭設(shè)高度為 18.0 米，立桿采用單立桿； 搭設(shè)尺寸為： 立桿的縱距為 1.45 米，立桿的橫距為 1.05 米，立桿的步距為1.80 米； 內(nèi)排架距離墻長度為 2.05 米； 小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 2 根； 腳手架沿墻縱向長度為 150 米；采用的鋼管類型為 48 X 3.5 橫桿與立桿連接方式為單

2、扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù) 0.80 ； 連墻件布置取兩步兩跨， 豎向間距 3.60 米，水平間距 2.90 米，采用扣件 連接；連墻件連接方式為雙扣件連接；2. 活荷載參數(shù) 施工均布荷載 (kN/m2):3.000 ；腳手架用途 : 結(jié)構(gòu)腳手架； 同時施工層數(shù) :2 層；3. 風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處湖南省長沙市， 查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為 0.350 ，風(fēng)荷載高度變化 系數(shù)卩為0.740,風(fēng)荷載體型系數(shù)卩為0.645 ;計算中考慮風(fēng)荷載作用；4. 靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2):0.1233 ；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2):0.300 ；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN

3、/m2):0.150 ； 安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2):0.005 ；腳手板鋪設(shè)層數(shù) :6 層； 腳手板類別 : 竹笆片腳手板；欄桿擋板類別 :欄桿、竹笆片腳手板擋板；5. 水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用 16號槽鋼,其中建筑物外懸挑段長度 3.20米,建筑物內(nèi) 錨固段長度 2.10 米。與樓板連接的螺栓直徑 (mm):20.00 ；樓板混凝土標(biāo)號 :C30；6. 拉繩與支桿參數(shù)支撐數(shù)量為 :1 ；a lb亙-內(nèi)排架鉅離塩芒度lb立桿的橫距或排距11-第一道支樽距篙墻的距離m一懸挑梁錨固長度t 一懸挑梁懸挑長度m。懸挑腳手架側(cè)面圖鋼絲繩安全系數(shù)為6000 ;鋼絲繩與墻距離為（m）

4、:6.000 ;懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最里面面鋼絲繩距離建筑物3.10la 1AJh-立桿縱距h立桿歩距懸挑架正立面圖二、小橫桿的計算：小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。1. 均布荷載值計算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P 1= 0.038 kN/m ;腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：P 2= 0.300 X 1.450/3=0.145 kN/m ;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=3.000 X 1.450/3=1.450 kN/m ;荷載的計算值：q=1.2 X 0.038+1.2 X 0.145+1.4 X 1.450

5、 = 2.250 kN/m ;小橫桿計算簡圖2. 強(qiáng)度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計算公式如下：最大彎矩 Mqmax =2.250 X 1.05078 = 0.310 kN.m ;最大應(yīng)力計算值 (T = Mqmax/W =61.041 N/mm 2;小橫桿的最大彎曲應(yīng)力(T =61.041 N/mm2小于小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205.0 N/mm 2,滿足要求！3. 撓度計算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=0.038+0.145+1.450 = 1.633 kN/m最大撓度 V = 5.0 X 1.633 X 1050.07(384 X 2.0

6、60 X 105 X 121900.0)=1.029 mm小橫桿的最大撓度1.029 mm小于小橫桿的最大容許撓度1050.0 /150=7.000與10 mm 滿足要求！三、大橫桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面1. 荷載值計算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P 1= 0.038 X 1.050=0.040 kN ;腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P 2= 0.300 X 1.050 X 1.450/3=0.152 kN ;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q= 3.000 X 1.050 X 1.450/3=1.523 kN ;荷載的設(shè)計值:P=(1.2 X 0.040+1.2 X 0.152+1.

7、4 X 1.523)/2=1.181 kN ;大橫桿計算簡圖2. 強(qiáng)度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分 配的彎矩和。均布荷載最大彎矩計算:M1ma=0.08 X 0.038 X 1.450 X 1.450 =0.009 kN.m ;集中荷載最大彎矩計算公式如下集中荷載最大彎矩計算：M2ma=0.267 X 1.181 X 1.450= 0.457 kN.m ;M = Mi max + M 2max = 0.009+0.457=0.467 kN.m最大應(yīng)力計算值(T = 0.467 X 1/5080.0=91.871 N/mm2.7大橫桿的最大應(yīng)力計算值(T

8、= 91.871 N/mm2小于大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205.0 N/mm 2,滿足要求!3. 撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的撓度和，單位:mm均布荷載最大撓度計算公式如下大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度:Vma= 0.677 X 0.038 X 1450.04 /(100 X 2.060 X 105X 121900.0)=0.046 mm；集中荷載最大撓度計算公式如下集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載 P= (0.040+0.152+1.523 ) /2=0.858kN35V= 1.883 X 0.858 X 1450.0

9、 / ( 100 X 2.060 X 10 X 121900.0) = 1.960 mm最大撓度和： V= Vmax + V pmax = 0.046+1.960=2.006 mm ；大橫桿的最大撓度 2.006 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1450.0 /150=9.7與10 mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計算 :按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承 載力系數(shù) 0.80，該工程實際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為 6.40kN?？v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）:Rw Rc其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計

10、值 ,取6.40 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P i = 0.038 X 1.050 X 2/2=0.040 kN ;大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P 2 = 0.038 X 1.450=0.056 kN ;腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 ： P3 = 0.300 X1.050X1.450/2=0.228 kN ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q = 3.000 X 1.050 X 1.450 12 = 2.284 kN荷載的設(shè)計值 ： R=1.2 X(0.0400.056+0.228)+1.4 X2.284=3.587 kN ；R < 6.40 kN ，單扣件抗滑承載力的設(shè)

11、計計算滿足要求 !五、腳手架立桿荷載的計算 ：作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以 下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN)，為0.1233NG1 = 0.1233+(1.05 X2/2+1.45X2)X0.038/1.80 X18.00 = 3.736 ；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.30N G2= 0.300 X6X1.450X(1.050+0.3)/2 = 1.762 kN ；(3) 欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m) ;采用欄桿、竹笆片腳手板擋板， 標(biāo)準(zhǔn)值為0.15N G3 = 0.150 X6X1.450/2

12、 = 0.653 kN ;(4) 吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng) (kN/m2); 0.005N G4 = 0.005 X1.450X18.000 = 0.131 kN ;經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值N G =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.281 kN ;活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工 荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值N q= 3.000 X 1.050 X 1.450 X 2/2 = 4.568 kN ;風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計算、 Q其中 Wo-基本風(fēng)壓(kN/m)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用:2W o

13、 = 0.350 kN/m ;風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用:U z= 0.740 ;風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.645 ；經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值2Wk = 0.7 X 0.350 X 0.740 X 0.645 = 0.117 kN/m ;不考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式N = 1.2N g+1.4Nq= 1.2 X 6.281+ 1.4 X 4.568= 13.932 kN ;考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值為N = 1.2 Ng+0.85 X 1.4Nq= 1.2 X 6.281+ 0.85 X 1.4 X 4.568= 12

14、.972 kN;風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 Mw為M w = 0.85X 1.4WkLah2/10 =0.850 X 1.4 X 0.117 X 1.450 X21.800/10 = 0.065 kN.m ;六、立桿的穩(wěn)定性計算不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為:立桿的軸向壓力設(shè)計值 ：N = 13.932 kN ；計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i = 1.58 cm ；計算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表 5.3.3得：k = 1.155;計算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表 5.3.3得：卩=1.500 ;計算長度,由公式I o = k xh確定：I。= 3.119 m ;長細(xì)比 Lo/i = 197

15、.000;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)©由長細(xì)比lo/i的計算結(jié)果查表得到：© = 0.186 ;立桿凈截面面積：A = 4.89 cm 2;立桿凈截面模量（抵抗矩）：W = 5.08 cm 3;鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f =205.000 N/mm(T = 13932.000/(0.186x 489.000)=153.172 N/rtim立桿穩(wěn)定性計算（7 = 153.172 N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205.000 N/mm2,滿足要求！考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式立桿的軸心壓力設(shè)計值 ：N = 12.972 kN ;計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58

16、 cm ； 計算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表 5.3.3 得 ： k = 1.155 ； 計算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表 533得：卩=1.500 ;計算長度 , 由公式 l 0 = kuh 確定： l 0 = 3.119 m ；長細(xì)比: L 0/i = 197.000軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)©由長細(xì)比I o/i的結(jié)果查表得到：© = 0.186 立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm 2；W = 5.08 cm3；f =205.000 N/mm立桿凈截面模量 （抵抗矩 ） 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(T = 12972.465/(0.186X 489.000)+65.872/

17、5080.000 = 155.4962N/mm ；立桿穩(wěn)定性計算（7 = 155.496 N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205.000 N/mm2,滿足要求！七、連墻件的計算連墻件的軸向力設(shè)計值應(yīng)按照下式計算：N I = N Iw + N 0風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.117 kN/m 2；每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積Aw = 10.440 m 2；按規(guī)范 5.4.1 條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力 （kN）, N0= 5.000 kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值 (kN) ，按照下式計算：Nw = 1.4 X WX Aw = 1.709 kN ;連墻件的

18、軸向力設(shè)計值 Nl = N lw + N 0= 6.709 kN ； 連墻件承載力設(shè)計值按下式計算：N f = A - f其中©-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細(xì)比10 /i = 2050.000/15.800的結(jié)果查表得到 © =0.396, I為內(nèi)排架距離墻的長度；又： A = 4.89 cm 2；f=205.00 N/mm 2；連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf = 0.396 X4.890X10-4X205.000X103 = 39.697 kN ；NI = 6.709 < N f = 39.697, 連墻件的設(shè)計計算滿足要求！ 連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計

19、算得到 NI = 6.709 小于雙扣件的抗滑力 12.800 kN ,滿足要求！連墻桿扣件 n結(jié)構(gòu)預(yù)埋斕管腳手架rjijLTH連墻件扣件連接示意圖八、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。懸臂部分受腳手架荷載h的作用，里端B為與樓板的錨固點，A為墻支點。本方案中，腳手架排距為1050mm內(nèi)排腳手架距離墻體2050mm支拉斜桿 的支點距離墻體為3100mm水平支撐梁的截面慣性矩I = 934.50 cm 4,截面抵抗矩W = 116.80 cm3,截面積 A = 25.15 cm 2。受腳手架集中荷載 N=1.2 X 6.281 +1.4 X 4.568 = 13.932

20、 kN ;水平鋼梁自重荷載 q=1.2 X 25.150 X 0.0001 X 78.500 = 0.237 kN/m ;懸挑腳手架計算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到e.0152.193_00 0 0245176.402懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)懸挑腳手架支撐梁變形圖(kN)懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m) 各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為R1 = 22.213 kN ；R2 = 8.595 kN ；R3 = -1.695 kN 。最大彎矩 Mma= 8.545 kN.m ;最大應(yīng)力(T =M/1.05W+N/A= 8.545 X 105 /( 1.05 116800.0 )+0.000

21、X 103 / 2515.0 = 69.676 N/mm 2;水平支撐梁的最大應(yīng)力計算值69.676 N/mm小于水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值215.000 N/mm2,滿足要求！九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算：水平鋼梁采用16號槽鋼,計算公式如下其中如-均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計算:丄 570 2350 ='肪齢拡=570 10.0 05.0 X235 /( 3100.0 160.0 >235.0) = 0.75由于松大于0.6，查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附表B,得到 松值為0.692。經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力(T = 8.545 X 10( 0.692

22、 116800.00 )= 105.6492N/mm ;水平鋼梁的穩(wěn)定性計算(T = 105.649小于f = 215.000 N/mm 2 ,滿足要求！十、拉繩的受力計算：水平鋼梁的軸力RAh和拉鋼繩的軸力囲按照下面計算R血=工甩z已2-1其中RjQOS B為鋼繩的 拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力各支點的支撐力 Rci=RUiSn ,按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為:FUi=25.003 kN ；十一、拉繩的強(qiáng)度計算：鋼絲拉繩（支桿）的內(nèi)力計算：鋼絲拉繩（斜拉桿）的軸力R均取最大值進(jìn)行計算，為R=25.003 kN如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計算:其中Fg-鋼絲繩的容許

23、拉力（kN）；F g -鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和（kN），計算中可以近似計算Fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑（mm）;a-鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對 6X 19、6X37、6X61鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8 ;K -鋼絲繩使用安全系數(shù)。計算中Fg取25.003kN，a =0.820, K=6.000，得到:經(jīng)計算，鋼絲繩最小直徑必須大于20.000mm才能滿足要求!鋼絲拉繩（斜拉桿）的拉環(huán)強(qiáng)度計算鋼絲拉繩（斜拉桿）的軸力Rj的最大值進(jìn)行計算作為拉環(huán)的拉力 N,為N=R=25.003kN鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)的強(qiáng)度計算公式為其中f為拉環(huán)受力的單肢抗剪強(qiáng)度，取f = 125N/mm 2;所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)最小直徑D=(2500.281 X 4/3.142 X125.000) 1/2 =16.000mm；十二、錨固段與樓板連接的計算1. 水平鋼梁與樓板壓點如果采用鋼