斜拉式懸挑腳手架的設計計算

斜拉式懸挑腳手架的設計計算××工程位于濟南市市區(qū)，建筑面積34000平方米，地下二層，地上二十層，層高3.3米，建筑總高度66米，該工程結構類型為框剪結構，正在進行主體階段的全封閉施工，工程所在地基本風壓為0.35KN/m2，地面粗糙度為C類。腳手架采用斜拉式懸挑腳手架，腳手架荷載通過立桿直接傳給懸挑梁；懸挑梁從第二層開始設置，懸挑水平鋼梁采用18號工字鋼，其中建筑物外懸挑段長度1.55米，建筑物內錨固段長度1.50米。懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結，鋼絲繩距離建筑物1.35m；腳手架每20米懸挑一次，每懸挑段滿鋪3層，可2層同時施工作業(yè)；腳手架上的腳手板使用沖壓鋼腳手板。立桿采用單立管，鋼管類型為φ48×3.5mm；立桿縱距為1.50米，橫距為1.05米，步距為1.80米；連墻件采用2步3跨，豎向間距3.60米，水平間距4.50米；施工均布荷載為3.0kN/m2。斜拉式懸挑腳手架具體設計方案如下：斜拉式懸挑腳手架計算過程如下：一、小橫桿的計算:（略）二、大橫桿的計算:（略）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):R≤Rc其中Rc—扣件抗滑承載力設計值,取8.0kN；R—縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；1.荷載值計算橫桿的自重標準值P1=0.038×1.500=0.040kN腳手板的荷載標準值P2=0.300×1.050×1.500/2=0.236kN活荷載標準值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN荷載的計算值R=1.2×0.040+1.2×0.236+1.4×2.362=3.639kN單扣件其抗滑承載力為8.0kN，所以扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!四、腳手架荷載標準值:作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容：(1)每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m)；本例為0.1248，NG1=0.125×20.000=2.496kN稱(白2)離腳手板的自重虛標準值倦(兔kN/m非2仙)營；本例采用沖脈壓鋼腳手板，屋標準值為餃0.30靜N射G2儀=0.3刺00扒×莫3歲×暈1.500宮×果(青1.050+團0.300)搖/2=0.9負11kN集(奸3)防欄桿與擋腳手乏板自重標準值蹦(耀kN/m)吩；本例采用欄踏桿、沖壓鋼腳柱手板擋板，標虧準值為易0.11父N唱G3撈=0.1球10醒×本1.500顆×餓3/2=0.濱247kN戒(按4)嘗吊掛的安全設炕施荷載，包括貨安全網嶺(次kN/m續(xù)2稱)盼；標準值為輝0.005射N甩G4魚=0.0液05華×周1.500翻×閉20.000術=0.150衫kN位經計算得到，被靜荷載標準值傅N袖G屈=N稱G1亦+N辣G2稍+N排G3膜+N繭G4道=3.8刻05kN鞭?；詈奢d為施寇工荷載標準值熱產生的軸向力配總和，內、外倍立桿按一縱距催內施工荷載總惹和的戚1/2肥取值。經計算毀得到，活荷載臺標準值壺N采Q握=脅3.000鐵×目2描×碧1.500故×保1.050/撤2=4.72燙5kN耳。梯風荷載標準值藥應按照以下公腳式計算肺其中板W敗0盈營—銀基本風壓徹(穩(wěn)kN/m駛2風)奏，按照《建筑銜結構荷載規(guī)范節(jié)》的規(guī)定采用繭：朱W喜0致=0.3枯50踐；盲U寄z柏—徒風荷載高度變處化系數，按照蹤《建筑結構荷殿載規(guī)范》的規(guī)晝定采用：瓦U昨z待=1.4慰50耐；干U讓s打—重風荷載體型系岡數：奏U丑s賴=1.2勢00算經計算得到，慧風荷載標準值嚷W半k自=0.7崖×摧0.350圣×兔1.450軌×通1.200膝=0.42歐6kN/m域2舒。壞考慮風荷載時愧,堤立桿的軸向壓費力設計值計算左公式愿：友應N=1.午2N筆G事+0.8返5富×喚1.4N正Q料風荷載設計值畫產生的立桿段激彎矩經M增W龜計算公式夕：伐柜M琴W腦=0.8嗽5適×荒1.4W悠k敲l左a泛h庸2閘/10挨其中席W磁k出筆——形風荷載基本風廣壓值籮(牌kN/m艱2駁)襲；床l射a栗喚——介立桿的縱距規(guī)(m)券；棉h搜壤——外立桿的步距敏(m)仙。妥五、立桿的穩(wěn)蜂定性計算應:始不考慮風荷載載時疾,融立桿的穩(wěn)定性婚計算公式揀其中挖N夸抹—吊—改宏立桿的軸心壓座力設計值，授N=11.1考8kN論；選φ視厚—跑—辯牙軸心受壓立桿厭的穩(wěn)定系數額,脈由長細比西l遍0雀/i咸的結果查表得心到此0.19仇；爹i恥叨—尋—叉熟計算立桿的截石面回轉半徑，壘i=百1.58cm嫌；任l識0晌權—窩—酷頑計算長度襯(m),護由公式珍l殊0晌=kuh扇螞確定，腿l碑0艦=姜3.12m晴；侄k恥并—旱—程暖計算長度附加負系數，取毀1.155塵；半u簽鉆—公—滅辭計算長度系數薄，由腳手架的增高度確定，無u=1.50尚；極A資盞—缸—鄰壁立桿凈截面面督積，收A=武4.89cm除2盯；牢W粱躍—般—筒消立桿凈截面模俯量剪(春抵抗矩管),W=滿5.08cm話3滋；闊σ氧—斗—保園鋼管立桿受壓李強度計算值齡(N/mm選2染)吼；經計算得到缸σ鹽=123.男07介[f]欠罷—跡—畢漫鋼管立桿抗壓值強度設計值，寄[f]=宮205.00騰N/mm陳2職；派不考慮風荷載蟻時，立桿的穩(wěn)術定性計算影σ姓<[f],林滿足要求揮!層考慮風荷載時櫻,無立桿的穩(wěn)定性浙計算公式鐵其中抹N謝嗽—礎—露搜立桿的軸心壓東力設計值，瞎N=10.1女9kN秋；庫φ擋乓—四—壽項軸心受壓立桿糊的穩(wěn)定系數貓,則由長細比膝l們0暖/i猶的結果查表得繩到表0.19方；跌i養(yǎng)廢—丈—旋銷計算立桿的截鎮(zhèn)面回轉半徑，親i=馬1.58cm負；為l茄0坑睬—探—拴賊計算長度遺(m),尋由公式遼l序0竄=kuh猜麥確定，推l鼻0畢=全3.12m宮；固k拆粱—誠—假抬計算長度附加酸系數，取雷1.155稅；賭u及踐—屋—軋慚計算長度系數凱，由腳手架的紋高度確定；表u=1.賭50猶A業(yè)怪—佩—叼若立桿凈截面面跟積，郵A=蟻4.89cm材2悶；熟W牛和—簡—植狹立桿凈截面模誕量慨(息抵抗矩饅)銀，碼W=屑5.08cm亭3竭；倍M茄W臘欠—視—蒸腰計算立桿段由韻風荷載設計值剃產生的彎矩，風M尊W喂；嚇σ內—王—唐蜓鋼管立桿受壓雹強度計算值嘆(N/mm曠2鋼)仇；經計算得到座σ灌=160.仇68拉[f]亂剃—境—運議鋼管立桿抗壓轟強度設計值，追[f]=良205.00套N/mm靠2鼻；音考慮風荷載時射，立桿的穩(wěn)定外性計算石σ采<[f],羊滿足要求籌!惡六、連墻件的駁計算徑:皆連墻件的軸向椒力計算值應按竄照下式計算：任N向l兆=N間lw資+N啟o金其中點N臣lw波聲—畏—說揚風荷載產生的妥連墻件軸向力裹設計值潛(膚kN)義，應按照下式鵝計算：滋N燙lw俘=1.4女雀×喇w瞇k勸×喚A袋w攻w俗k紛拼—稈—婆片風荷載基本風饞壓值，距w進k裝=0.4鵝26kN/m刑2歐；臭A晝w昂納—尖—砍侄每個連墻件的莫覆蓋面積內腳恭手架外側的迎萄風面積，驚A單w侍=3.6繭0濾×遷4.50=父平16.200嘴m銷2茫；縮N豬o驟吼—粥—匯沾連墻件約束腳精手架平面外變務形所產生的軸貪向力委(刻kN)博；或N尿o柿=5.0筐00調經計算得到呀N樸lw亮=9.6軋68kN油，連墻件軸向情力計算值糧N漆l泉=14.藥668kN頓連墻件軸向力槽設計值霉N列f芽=閑A[f]搬其中如φ盜采—撥—痕速軸心受壓立桿廁的穩(wěn)定系數鴉,免由長細比功l/i=3炸0.00/1彈.58狀的結果查表得盜到陷φ壟=0.95涼；朱A=資4.89cm脾2聲；鳳[f]=示205.00臉N/mm秩2勤。胡經過計算得到跌N盟f主=95.常411kN漁N慶f戒>N訂l羞，連墻件的設敵計計算滿足要嗚求先!胃連墻件采用扣童件與墻體連接泊。樂經過計算得到閑N不l誦=14.弟668kN釀，大于單個扣夜件的抗滑力鮮8.0kN毫；不滿足要求蜜!誼必須采用雙扣盲件，即連墻桿遵采用直角扣件蠻與腳手架的內啊外排立桿連接癥，連墻件桿與摘建筑物連接時革應在建筑物的評內、外墻面各壺加兩只直角扣零件扣牢，即可松滿足要求。濫即：紀N奶l絹=14.覆668kN描＜著2R做c咬=紹16腥kN香七、懸挑梁的民受力計算速:錢懸挑腳手架的非水平鋼梁按照少帶懸臂的連續(xù)采梁計算。懸臂焦部分腳手架荷昂載彎N隙的作用，里端娃B襯為與樓板的錨束固點，圍A新為墻支點。媽本工程中，腳摘手架排距為段1050mm褲，內側腳手架龜距離墻體帥300mm獻，支拉斜桿的框支點距離墻體貞=室1350mm識，舌水平支撐梁的除截面慣性矩憐I=注1660.0乖0cm備4習，截面抵抗矩蝶W=羊185.00燥cm慰3西，截面積擦A=錢30.60c內m零2誘。薄受腳手架集中奪荷載檢P=1.2布×脅3.81+1推.4包×值4.73=1洞1.18kN璃水平鋼梁自重稀荷載掠q=1.2睛×日30.60茄×凈0.0001浙×窩7.85勉×毛10=0.2徐9kN/m接懸挑腳手架計側算簡圖反經過連續(xù)梁的憐計算得到嶼懸挑腳手架支畝撐梁剪力圖遞(行kN)迷懸挑腳手架支按撐梁彎矩圖旬(握kN.m)筑懸挑腳手架支罪撐梁變形圖駁(矛mm)林各支座對支撐孔梁的支撐反力倦由左至右分別努為碼R品1裹=13.05胞4kN,R廣2省=10.75事0kN,R量3伍=-0.56庭4kN獸最大彎矩豬M恰max銀截面應力哀σ親=M/1.0疫5W+N/A事=1.742盒×戴10原6草/(1.05階×穗185000衫.0)+5.弦340護×疼1000/3控060.0=豪10.715伍N/mm圍2腔水平支撐梁的泰計算強度小于哪205.0N亦/mm岸2項,豎滿足要求騰!項八、懸挑梁的仙整體穩(wěn)定性計涌算廁:肉水平鋼梁采用睡18惠號工字鋼償,衰計算公式如下俯其中順b枕—心均勻彎曲的受傲彎構件整體穩(wěn)咳定系數，查表賺《鋼結構設計委規(guī)范》附錄熔B錯得到：耳b聰=2.00甲由于刻b布大于歡0.6密，按照《鋼結景構設計規(guī)范》銹附錄狂B愉其值用裝b儲'恰查表得到其值市為顏0.918祝經過計算得到踏強度誤σ親=1.74葬×座10享6埋/(0.91宇8搏×陰185000歇.00)=1牌0.26N/嬸mm慈2騎；架水平鋼梁的穩(wěn)欣定性計算買σ功<[f],嚇滿足要求吉!鵝九、鋼絲繩的健受力計算險:憂水平鋼梁的軸濃力鋤R鍬AH迅和鋼絲繩的軸昆力未R蝕Ui錫按照下面計算嗚其中肆R彩Ui拔cos勿i妄為鋼絲繩的拉當力對水平桿產爛生的軸壓力。葛各支點的支撐超力即R牽Ci旱=R戶Ui索sin仰i奇按照以上公式紀計算得到鋼絲晨繩拉力為異R小U1引=14.10皺5kN警十、鋼絲繩的巾強度計算成:確鋼絲繩的內力掏計算：晌鋼絲繩的軸力珍R博U堵均取最大值進錫行計算，為矩R稈U念=14.10杠5kN連，如果上面采道用鋼絲繩，鋼嘗絲繩的容許拉質力按照下式計渴算：索其中事[F蜓g碎]絞寧—址—殖統(tǒng)鋼絲繩的容許績拉力垮(沿kN)支；些F陶g網慧—糕—透盼鋼絲繩的鋼絲李破斷拉力總和磁(時kN)蝴；漆計算中可以近交似計算蘭F緒g否=0.5d征2宿，騎d咱為鋼絲繩直徑刺(嘆mm)剩；揮α胃—槽—失盜鋼絲繩之間的歇荷載不均勻系涌數，對柄6丟×進19益、捏6芒×姑37羞、濾6巨×賊61傲鋼絲繩分別取豬0.85都、慈0.82組和男0.8爽；炭K惡絕—鉤—稍奇鋼絲繩使用安麻全系數。味計算中慕[F擋g摧]拍取功14.105槍kN壩，河α償=0.82仆，蹈K=抗6妨,葡得到：妖鋼絲繩最小直擠徑為陳1只6