某工程懸挑架子搭設(shè)施工方案
一、工程概況
***教育學(xué)院綜合樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下建筑面積3648m2，地上建筑面積3245m2，其中地下三層、各層層高（由上自下）分別為3.55m、3m、2.8m；地上五層，總高度為18.30m，其中一層層高為3.9m,其它標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.6m。
二、腳手架搭設(shè)方案
結(jié)合本工程結(jié)構(gòu)形式、實(shí)際施工特點(diǎn)，建筑物周邊（有地下室部分）搭設(shè)落地式、全高全封閉的扣件式雙排鋼管腳手架，共搭設(shè)11步架，每步架高1.8m，橫距1.05m，縱距1.5m（根據(jù)工程實(shí)際可以適當(dāng)調(diào)整）；無地下室部分在二層樓面處搭設(shè)型鋼式（18#槽鋼）懸挑架，槽鋼間距見附圖，共挑9步架，每步架高1.8m，橫距1.05m，一層外腳手架在地下室周邊土方回填后方可搭設(shè)。
三、腳手架材質(zhì)
1、所用材料都經(jīng)建設(shè)主管部門產(chǎn)品認(rèn)證，并經(jīng)現(xiàn)場取樣試驗(yàn)合格后才投入使用。
2、腳手架應(yīng)選用外徑48mm，壁厚3.5mm的鋼管，表面平整光滑，無銹蝕、分層、壓痕、劃道和硬彎。搭設(shè)架子前應(yīng)對鋼筋管保養(yǎng)，除銹并統(tǒng)一涂色。搭設(shè)架子使用的扣件規(guī)格與鋼管匹配，采用可鍛鑄鐵，不得有裂紋、氣孔、縮松、砂眼等鍛造缺陷、貼合面應(yīng)平整，活動(dòng)部位靈活，夾緊鋼管時(shí)開口處最小距離不小于5mm。
3、腳手片采用質(zhì)地堅(jiān)韌竹竿制作，用2寸鐵釘銷牢。
四、腳手架計(jì)算
懸挑式扣件鋼管腳手架計(jì)算書（一）
鋼管腳手架的計(jì)算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-20**）。
計(jì)算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為16.2米，立桿采用單立管。
搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距1.50米，立桿的橫距1.05米，立桿的步距1.80米。
采用的鋼管類型為48×3.0，
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，同時(shí)施工2層，腳手板共鋪設(shè)6層。
懸挑水平鋼梁采用[18a號槽鋼U口水平，其中建筑物外懸挑段長度1.40米，建筑物內(nèi)錨固段長度1.60米。
懸挑水平鋼梁采用懸臂式結(jié)構(gòu)，沒有鋼絲繩或支桿與建筑物拉結(jié)。
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。
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=0.150×1.050/3=0.052kN/m
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m
靜荷載的計(jì)算值q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m
活荷載的計(jì)算值q2=1.4×1.050=1.470kN/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=(0.08×0.109+0.10×1.470)×1.5002=0.350kN.m
支座最大彎矩計(jì)算公式如下:
支座最大彎矩為
M2=-(0.10×0.109+0.117×1.470)×1.5002=-0.412kN.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：
=0.412×106/4491.0=91.632N/mm2
大橫桿的計(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+0.052=0.091kN/m
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=1.050kN/m
三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度
V=(0.677×0.091+0.990×1.050)×1500.04/(100×2.06×105×107780.0)=2.511mm
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=0.150×1.050×1.500/3=0.079kN
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN
荷載的計(jì)算值P=1.2×0.058+1.2×0.079+1.4×1.575=2.369kN
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)×1.0502/8+2.369×1.050/3=0.835kN.m
=0.835×106/4491.0=186.009N/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
V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×107780.000)=0.03mm
集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.058+0.079+1.575=1.711kN
集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度
V2=1711.350×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×107780.0)=3.167mm
最大撓度和
V=V1+V2=3.194mm
小橫桿的最大撓度小于1050.0/150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,取8.0kN；
R——縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；
1.荷載值計(jì)算
橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038×1.050=0.040kN
腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷載的計(jì)算值R=1.2×0.040+1.2×0.118+1.4×2.362=3.498kN
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；
四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
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/m)；本例為0.1248
NG1=0.125×16.200=2.022kN
(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15
NG2=0.150×6×1.500×(1.050+0.200)/2=0.844kN
(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15
NG3=0.150×1.500×6/2=0.675kN
(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005
NG4=0.005×1.500×16.200=0.122kN
經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.662kN。
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(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN
風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算
其中W0——基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-20**)的規(guī)定采用：W0=0.350
Uz——風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-20**)的規(guī)定采用：Uz=1.250
Us——風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us=1.200
經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7×0.350×1.250×1.200=0.368kN/m2。
考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk——風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值(kN/m2)；
la——立桿的縱距(m)；
h——立桿的步距(m)。
五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:
1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算
其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=11.01kN；
——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.19；
i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm；
l0——計(jì)算長度(m),由公式l0=kuh確定，l0=3.12m；
k——計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155；
u——計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.50；
A——立桿凈截面面積，A=4.24cm2；
W——立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3；
——鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到=137.01
[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205.00N/mm2；
不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!
2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算
其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=10.02kN；
——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.19；
i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm；
l0——計(jì)算長度(m),由公式l0=kuh確定，l0=3.12m；
k——計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155；
u——計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定；u=1.50
A——立桿凈截面面積，A=4.24cm2；
W——立桿凈截面模量(抵抗矩)，W=4.49cm3；
MW——計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.213kN.m；
——鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到=171.99
[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205.00N/mm2；
考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!
六、連墻件的計(jì)算:
連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算：
Nl=Nlw+No
其中Nlw——風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算：
Nlw=1.4×wk×Aw
wk——風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值，wk=0.368kN/m2；
Aw——每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積，Aw=3.60×4.50=16.200m2；
No——連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No=5.000
經(jīng)計(jì)算得到Nlw=8.335kN，連墻件軸向力計(jì)算值Nl=13.335kN
連墻件軸向力設(shè)計(jì)值Nf=A[f]
其中——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比l/i=20.00/1.60的結(jié)果查表得到=0.97；
A=4.24cm2；[f]=205.00N/mm2。
經(jīng)過計(jì)算得到Nf=84.157kN
Nf>Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!
連墻件采用扣件與墻體連接。
經(jīng)過計(jì)算得到Nl=13.335kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不滿足要求!
連墻件扣件連接示意圖
七、懸挑梁的受力計(jì)算:
懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計(jì)算
懸出端C受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。
懸臂單跨梁計(jì)算簡圖
支座反力計(jì)算公式
支座彎矩計(jì)算公式
C點(diǎn)最大撓度計(jì)算公式
其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。
本工程算例中，m=1400mm，l=1600mm，ml=200mm，m2=1250mm；
水平支撐梁的截面慣性矩I=1272.70cm4，截面模量(抵抗矩)W=141.40cm3。
受腳手架作用集中強(qiáng)度計(jì)算荷載N=1.2×3.66+1.4×4.73=11.01kN
水平鋼梁自重強(qiáng)度計(jì)算荷載q=1.2×25.69×0.0001×7.85×10=0.24kN/m
k=1.40/1.60=0.88
kl=0.20/1.60=0.13
k2=1.25/1.60=0.78
代入公式，經(jīng)過計(jì)算得到
支座反力RA=32.338kN
支座反力RB=-9.932kN
最大彎矩MA=16.201kN.m
抗彎計(jì)算強(qiáng)度f=16.201×106/(1.05×141400.0)=109.118N/mm2
水平支撐梁的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!
受腳手架作用集中計(jì)算荷載N=3.66+4.73=8.39kN
水平鋼梁自重計(jì)算荷載q=25.69×0.0001×7.85×10=0.20kN/m
最大撓度Vma*=4.900mm
按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-20**)附錄A結(jié)構(gòu)變形規(guī)定，受彎構(gòu)件的跨度對懸臂梁為懸伸長度的兩倍，即2800.0mm
水平支撐梁的最大撓度小于2800.0/400,滿足要求!
八、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算:
水平鋼梁采用[18a號槽鋼U口水平,計(jì)算公式如下
其中b——均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算：
經(jīng)過計(jì)算得到b=570×10.5×68.0×235/(2500.0×180.0×235.0)=0.90
由于b大于0.6，按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-20**)附錄B其值用b'查表得到其值為0.745
經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度=16.20×106/(0.745×141399.99)=153.81N/mm2；
水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!
九、錨固段與樓板連接的計(jì)算:
1.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算如下：
水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)受力R=9.932kN
水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為
其中[f]為拉環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，每個(gè)拉環(huán)按照兩個(gè)截面計(jì)算，按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》10.9.8[f]=50N/mm2；
所需要的水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)最小直徑D=[9932×4/(3.1416×50×2)]1/2=12mm
水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側(cè)30cm以上搭接長度。
2.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓，螺栓粘結(jié)力錨固強(qiáng)度計(jì)算如下：
錨固深度計(jì)算公式
其中N——錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N=9.93kN；
d——樓板螺栓的直徑，d=20mm；
[fb]——樓板螺栓與混凝土的容許粘接強(qiáng)度，計(jì)算中取1.5N/mm2；
h——樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度，經(jīng)過計(jì)算得到h要大于9931.90/(3.1416×20×1.5)=105.4mm。
3.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓，混凝土局部承壓計(jì)算如下：
混凝土局部承壓的螺栓拉力要滿足公式
其中N——錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力，N=9.93kN；
d——樓板螺栓的直徑，d=20mm；
b——樓板內(nèi)的螺栓錨板邊長，b=5d=100mm；
fcc——混凝土的局部擠壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，計(jì)算中取0.95fc=11.31N/mm2；
經(jīng)過計(jì)算得到公式右邊等于109.5kN
樓板混凝土局部承壓計(jì)算滿足要求!
懸挑式扣件鋼管腳手架計(jì)算書（二）
鋼管腳手架的計(jì)算參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-20**）。
計(jì)算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為16.2米，立桿采用單立管。
搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距1.50米，立桿的橫距1.05米，立桿的步距1.80米。
采用的鋼管類型為48×3.0，
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，同時(shí)施工2層，腳手板共鋪設(shè)6層。
懸挑水平鋼梁采用[18a號槽鋼U口水平，其中建筑物外懸挑段長度3.50米，建筑物內(nèi)錨固段長度3.70米。
懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最外面鋼絲繩距離建筑物3.00m。
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。
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=0.150×1.050/3=0.052kN/m
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m
靜荷載的計(jì)算值q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m
活荷載的計(jì)算值q2=1.4×1.050=1.470kN/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=(0.08×0.109+0.10×1.470)×1.5002=0.350kN.m
支座最大彎矩計(jì)算公式如下:
支座最大彎矩為
M2=-(0.10×0.109+0.117×1.470)×1.5002=-0.412kN.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：
=0.412×106/4491.0=91.632N/mm2
大橫桿的計(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+0.052=0.091kN/m
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=1.050kN/m
三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度
V=(0.677×0.091+0.990×1.050)×1500.04/(100×2.06×105×107780.0)=2.511mm
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=0.150×1.050×1.500/3=0.079kN
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN
荷載的計(jì)算值P=1.2×0.058+1.2×0.079+1.4×1.575=2.369kN
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)×1.0502/8+2.369×1.050/3=0.835kN.m
=0.835×106/4491.0=186.009N/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
V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×107780.000)=0.03mm
集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.058+0.079+1.575=1.711kN
集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度
V2=1711.350×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×107780.0)=3.167mm
最大撓度和
V=V1+V2=3.194mm
小橫桿的最大撓度小于1050.0/150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,取8.0kN；
R——縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；
1.荷載值計(jì)算
橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038×1.050=0.040kN
腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷載的計(jì)算值R=1.2×0.040+1.2×0.118+1.4×2.362=3.498kN
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；
四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
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/m)；本例為0.1248
NG1=0.125×16.200=2.022kN
(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15
NG2=0.150×6×1.500×(1.050+2.300)/2=2.261kN
(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15
NG3=0.150×1.500×6/2=0.675kN
(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005
NG4=0.005×1.500×16.200=0.122kN
經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.080kN。
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(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN
風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算
其中W0——基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-20**)的規(guī)定采用：W0=0.350
Uz——風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-20**)的規(guī)定采用：Uz=1.250
Us——風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us=1.200
經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=0.7×0.350×1.250×1.200=0.368kN/m2。
考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW計(jì)算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk——風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值(kN/m2)；
la——立桿的縱距(m)；
h——立桿的步距(m)。
五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:
1.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算
其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=12.71kN；
——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.19；
i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm；
l0——計(jì)算長度(m),由公式l0=kuh確定，l0=3.12m；
k——計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155；
u——計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.50；
A——立桿凈截面面積，A=4.24cm2；
W——立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3；
——鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到=158.18
[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205.00N/mm2；
不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!
2.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算
其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=11.72kN；
——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比l0/i的結(jié)果查表得到0.19；
i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm；
l0——計(jì)算長度(m),由公式l0=kuh確定，l0=3.12m；
k——計(jì)算長度附加系數(shù)，取1.155；
u——計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定；u=1.50
A——立桿凈截面面積，A=4.24cm2；
W——立桿凈截面模量(抵抗矩)，W=4.49cm3；
MW——計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.213kN.m；
——鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；經(jīng)計(jì)算得到=193.16
[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205.00N/mm2；
考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!
六、連墻件的計(jì)算:
連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算：
Nl=Nlw+No
其中Nlw——風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算：
Nlw=1.4×wk×Aw
wk——風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值，wk=0.368kN/m2；
Aw——每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積，Aw=3.60×4.50=16.200m2；
No——連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No=5.000
經(jīng)計(jì)算得到Nlw=8.335kN，連墻件軸向力計(jì)算值Nl=13.335kN
連墻件軸向力設(shè)計(jì)值Nf=A[f]
其中——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比l/i=230.00/1.60的結(jié)果查表得到=0.33；
A=4.24cm2；[f]=205.00N/mm2。
經(jīng)過計(jì)算得到Nf=28.899kN
Nf>Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!
連墻件采用扣件與墻體連接。
經(jīng)過計(jì)算得到Nl=13.335kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不滿足要求!
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1050mm，內(nèi)側(cè)腳手架距離墻體2300mm，支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體=3000mm，
水平支撐梁的截面慣性矩I=1272.70cm4，截面抵抗矩W=141.40cm3，截面積A=25.69cm2。
受腳手架集中荷載P=1.2×5.08+1.4×4.73=12.71kN
水平鋼梁自重荷載q=1.2×25.69×0.0001×7.85×10=0.24kN/m
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)
懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m)
懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm)
各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為
R1=24.022kN,R2=3.027kN,R3=0.115kN
最大彎矩Mma*=4.479kN.m
抗彎計(jì)算強(qiáng)度f=M/1.05W+N/A=4.479×106/(1.05×141400.0)+14.413×1000/2569.0=35.777N/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、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算:
水平鋼梁采用[18a號槽鋼U口水平,計(jì)算公式如下
其中b——均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算：
經(jīng)過計(jì)算得到b=570×10.5×68.0×235/(3000.0×180.0×235.0)=0.75
由于b大于0.6，按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-20**)附錄B其值用b'查表得到其值為0.691
經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度=4.48×106/(0.691×141399.99)=45.86N/mm2；
水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算<[f],滿足要求!
九、拉桿的受力計(jì)算:
水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計(jì)算
其中RUicosi為鋼繩的拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。
各支點(diǎn)的支撐力RCi=RUisini
按照以上公式計(jì)算得到由左至右各鋼繩拉力分別為
RU1=28.014kN
十、拉桿的強(qiáng)度計(jì)算:
拉繩或拉桿的軸力RU我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為RU=28.014kN
拉桿的強(qiáng)度計(jì)算：
上面拉桿以鋼管100.0×10.0mm計(jì)算，斜拉桿的容許壓力按照下式計(jì)算：
=N/A<[f]
其中N——斜拉桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=28.01kN；
A——斜拉桿凈截面面積，A=29.85cm2；
——斜拉桿受拉強(qiáng)度計(jì)算值，經(jīng)計(jì)算得到結(jié)果是9.39N/mm2；
[f]——斜拉桿抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=215N/mm2；
受拉斜桿的穩(wěn)定性計(jì)算<[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=28.014kN；
lw為斜撐桿件的周長，取314.16mm；
t為斜撐桿的厚度，t=10.00mm；
ft或fc為對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=28013.73/(314.16×10.00)=8.92N/mm2。
對接焊縫的抗拉或抗壓強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!
十一、錨固段與樓板連接的計(jì)算:
水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的計(jì)算應(yīng)該采用無支點(diǎn)懸臂形式計(jì)算結(jié)果
篇2：建設(shè)集團(tuán)規(guī)范懸挑腳手架搭設(shè)通知
建設(shè)集團(tuán)關(guān)于規(guī)范懸挑腳手架搭設(shè)的通知
各工程公司、分公司、直屬項(xiàng)目部：
鑒于當(dāng)前集團(tuán)公司各施工現(xiàn)場懸挑外腳手架的搭設(shè)、防護(hù)存在較多的問題，集團(tuán)公司現(xiàn)明確如下事宜，各工程公司（分公司、專業(yè)公司）、直屬項(xiàng)目部必須嚴(yán)格遵守。
1、懸挑外架搭設(shè)前必須編制專項(xiàng)施工方案（應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)外立面和平面的變化情況），方案中懸挑梁平面定位圖、懸挑梁側(cè)面示意圖、懸挑梁受力驗(yàn)算等內(nèi)容必不可少。
2、懸挑外架的分段搭設(shè)高度不得超過6 層，也不得大于24米。整體分段應(yīng)合理規(guī)劃，可以通過地面落地式外腳手架進(jìn)行高度調(diào)整，以使經(jīng)濟(jì)合理。
3、懸挑外架采用16 號以上工字鋼作為主懸挑梁（嚴(yán)禁采用腳手架管作為主挑梁，采用槽鋼時(shí)應(yīng)有防側(cè)彎措施），工字鋼長≥3.35m，且錨固段長度不得小于外挑段長度的1.5倍，通過預(yù)埋在梁板內(nèi)鋼筋環(huán)錨固。
4、建筑物角部、只有邊梁而無樓板部位或結(jié)構(gòu)邊緣的懸挑梁板不滿足承載能力要求無特別設(shè)計(jì)處理時(shí)懸挑梁外端必須設(shè)置直徑不小于15 的鋼絲繩進(jìn)行斜拉，鋼絲繩上設(shè)花籃螺桿，腳手架立桿、懸挑主梁、斜拉鋼絲繩、花籃螺桿一一對應(yīng)。
5、因結(jié)構(gòu)平面的變化，懸挑梁的定位及錨固應(yīng)因地制宜（相臨懸挑梁的間距不得大于1.50m）：對于框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)直接在樓面裝設(shè)；對于剪力墻部位，應(yīng)通過預(yù)留孔裝設(shè)或直接埋置于剪力墻內(nèi)；對于只有邊梁而無樓板部位，應(yīng)增加懸挑梁長度予以處理或在對邊梁結(jié)構(gòu)無影響的情況下直接埋置于邊梁內(nèi)；對于建筑物陽角，可將懸挑梁埋置于角柱內(nèi)或采取附圖做法；
6、對于結(jié)構(gòu)邊緣布置有懸挑梁、板的部位，應(yīng)對懸挑梁、板的承載能力進(jìn)行復(fù)核，若不滿足要求，應(yīng)將懸挑梁的起挑點(diǎn)退后設(shè)置。
7、懸挑架底部必須采用硬質(zhì)封閉，并設(shè)置擋腳板，外立面采用密目安全網(wǎng)防護(hù)，地處鬧市和重要地帶應(yīng)采取鋼板網(wǎng)或竹籬笆等加強(qiáng)防護(hù)。
8、其他關(guān)于腳手架的立桿間距、步距、剪刀撐、橫向斜撐、連墻桿等按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-20** 執(zhí)行。
二O**年九月十二日