脚手架施工方案(7)

广西建工集团第二建筑工程有限责任公司 安全防护钢管架工程施工方案

la —— 立杆的纵距 (m)； h —— 立杆的步距 (m)。

13.3.5、立杆的稳定性计算

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=8.982kN；

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50； A —— 立杆净截面面积，A=4.24cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3；

—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 111.5 [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=8.226kN；

—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.50 A —— 立杆净截面面积，A=4.24cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=4.49cm3；

MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.243kN.m； —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 156.3

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[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!

13.3.6、连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk —— 风荷载基本风压标准值；

Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.60×4.50 = 16.200m2；

No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000

连墙件均匀布置，受风荷载作用最大的连墙件应在脚手架的最高部位，按高度17.5m处考虑，风压高度变化系数：?z?1.0。

?k?0.7?z??s??0?0.7?1.0?1.145?0.35?0.281kN/m2 连墙件的轴向力设计值：

Nl??1.4?0.281?16.2?6.373kN

经计算得到 Nlw = 6.373kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 11.373kN 连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]

其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.60的结果查表得到=0.95；

A = 4.24cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 82.6kN

Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用扣件与墙体连接。

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

经过计算得到 Nl = 11.373kN小于双扣件的抗滑力12.0kN，满足要求!

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连墙件扣件连接示意图

13.3.7、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。悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本工程中，脚手架排距为800mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 1100mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4，截面抵抗矩W = 141.00cm3，截面积A = 26.10cm2。

受脚手架集中荷载 P=1.2×3.63+1.4×3.60=9.40kN

水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m

1

悬挑脚手架示意图

9.40kN 9.40kN 0.25kN/mA 20011001500B

悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到

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0.001.970.051.780.720.357.627.70

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

0.804

1.494

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

0.0430.059

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R1=11.418kN,R2=8.416kN,R3=-0.351kN 最大弯矩 Mmax=1.494kN.m

抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.494×106/(1.05×141000.0)+4.331×1000/2610.0=11.750N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

13.3.8、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用18号工字钢,计算公式如下

其中

b —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》

(GB50017-2003)附录B得到： b=2.00

由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用b'查表得

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到其值为0.929

经过计算得到强度 =1.49×106/(0.929×141000.00)=11.41N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 < [f],满足要求!

13.3.9、拉杆的受力计算

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=12.212kN

13.3.10、拉杆的强度计算

拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=12.212kN

拉绳的强度计算：

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

其中[Fg] —— 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg —— 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；

—— 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；

K —— 钢丝绳使用安全系数，取8.0。

选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×12.212/0.850=114.933kN。 选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径15.5mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算：

钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为 N=RU=12.212kN

钢丝拉绳的吊环强度计算公式为

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