普通懸挑架計(jì)算書(shū)工程名稱(chēng)：^_^商住樓；結(jié)構(gòu)類(lèi)型：框剪；建筑高度：60.00m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：3.00m；總建筑面積：20349.00m2；總工期：569天；施工單位：^_^$_$#_#&_&%_%^_^有限公司。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》(JGJ130-2023)、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2023)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2023)等規(guī)范。一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為1.20米，立桿的橫距為1.00米，立桿的步距為1.00米；計(jì)算的腳手架為雙排腳手架搭設(shè)高度為60.0米，立桿采用單立管；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.30米；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為2；采用的鋼管類(lèi)型為Φ48×3.5；橫桿與立桿連接方式為單扣件；扣件抗滑承載力系數(shù)為0.80；連墻件采用兩步三跨，豎向間距2.00米，水平間距3.60米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件。2.活荷載參數(shù)施工荷載均布參數(shù)(kN/m2):2.500；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2。3.風(fēng)荷載參數(shù)廣西省南寧市地區(qū)，基本風(fēng)壓為0.350，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)μz為1.770，風(fēng)荷載體型系數(shù)μs為1.200；考慮風(fēng)荷載。4.靜荷載參數(shù)每米立桿數(shù)承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)(kN/m2):0.1489；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/m2):0.150；安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):4；腳手板類(lèi)別:竹笆片腳手板；欄桿擋板類(lèi)別:欄桿竹笆片。5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用[18號(hào)槽鋼]，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度2.00米，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度1.50米。與樓板連接的螺栓直徑(mm):50.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):C25。6.拉繩與支桿參數(shù)支撐數(shù)量為:1；支桿與墻距離為(m):1.500；最里面支點(diǎn)距離建筑物1.20m,支桿采用14a號(hào)槽鋼。二、小橫桿的計(jì)算:小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)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(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038kN/m；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.300×1.200/3=0.120kN/m；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2.500×1.200/3=1.000kN/m；荷載的計(jì)算值:q=1.2×0.038+1.2×0.120+1.4×1.000=1.590kN/m；小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩，計(jì)算公式如下:最大彎矩Mqmax=1.590×1.0002/8=0.199kN.m；σ=Mqmax/W=39.126N/mm2；小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足規(guī)定！3.撓度計(jì)算:最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.120+1.000=1.158kN/m；最大撓度V=5.0×1.158×1000.04/(384×2.060×105×121900.0)=0.601mm；小橫桿的最大撓度小于1000.0/150=6.667與10mm,滿足規(guī)定！三、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，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038×1.000=0.038kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.300×1.000×1.200/3=0.120kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2.500×1.000×1.200/3=1.000kN；荷載的計(jì)算值:P=(1.2×0.038+1.2×0.120+1.4×1.000)/2=0.795kN；大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分派的彎矩和。均布荷載最大彎矩計(jì)算:M1max=0.08×0.038×1.200×1.2023=0.005kN.m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:集中荷載最大彎矩計(jì)算:M2max=0.267×0.795×1.200=0.255kN.m；M=M1max+M2max=0.005+0.255=0.260kN.m抗彎強(qiáng)度:σ=0.260×106/5080.0=51.189N/mm2；大橫桿的抗彎強(qiáng)度σ=51.189小于[f]=205.0N/mm2；3.撓度計(jì)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分派的撓度和,單位:mm。均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下:大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度：Vmax=0.677×0.038×1200.04/(100×2.060×105×121900.0)=0.021mm；集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下:集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分派引起的最大撓度：P=（0.038+0.120+1.000）/2=0.579kNV=1.883×0.579×1200.03/(100×2.060×105×121900.0)=0.751mm；最大撓度和：V=Vmax+Vpmax=0.021+0.751=0.772mm；大橫桿的最大撓度小于1200.0/150=8.0或者10mm,滿足規(guī)定！四、扣件抗滑力的計(jì)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(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kN。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6.40kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.038×1.200=0.046kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.300×1.000×1.200/2=0.180kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2.500×1.000×1.200/2=1.500kN；荷載的計(jì)算值:R=1.2×(0.046+0.180)+1.4×1.500=2.371kN；R<6.40kN,單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足規(guī)定!五、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值:作用于腳手架的荷載涉及靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值涉及以下內(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0.1489NG1=0.149×60.000=8.934kN；(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0.30NG2=0.300×4×1.200×(1.000+0.3)/2=0.936kN；(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，標(biāo)準(zhǔn)值為0.11NG3=0.150×4×1.200/2=0.360kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，涉及安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.200×60.000=0.360kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=10.590kN；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=2.500×1.000×1.200×2/2=3.000kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算其中Wo--基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2023)的規(guī)定采用：Wo=0.350kN/m2；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》(GB50009-2023)的規(guī)定采用：Uz=1.770；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=0.7×0.350×1.770×1.200=0.520kN/m2；不考慮風(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+1.4NQ=1.2×10.590+1.4×3.000=16.908kN；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=1.2×10.590+0.85×1.4×3.000=16.278kN；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=0.850×1.4×0.520×1.200×1.0002/10=0.074kN.m；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:不組合風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為：立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=16.908kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.58cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)：K=1.155；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3得：U=1.500計(jì)算長(zhǎng)度,由公式lo=kuh擬定：lo=1.733m；Lo/i=110.000；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長(zhǎng)細(xì)比lo/i的結(jié)果查表得到：φ=0.516；立桿凈截面面積：A=4.89cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[f]=205.000N/mm2；σ=16908.000/(0.516×489.000)=67.009N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=67.009小于[f]=205.000N/mm2滿足規(guī)定！考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=16.278kN；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.58cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)：K=1.155；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3得：U=1.500計(jì)算長(zhǎng)度,由公式lo=kuh擬定：lo=1.733m；Lo/i=110.000；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長(zhǎng)細(xì)比lo/i的結(jié)果查表得到：φ=0.516立桿凈截面面積：A=4.89cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[f]=205.000N/mm2；σ=16278.000/(0.516×489.000)+74310.264/5080.000=79.140N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=79.140小于[f]=205.000N/mm2滿足規(guī)定！七、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風(fēng)荷載基本風(fēng)壓值Wk=0.520kN/m2；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=7.200m2；連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN),No=5.000kN；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=5.245kN；連墻件的軸向力計(jì)算值NL=NLw+No=10.245kN；其中φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),l為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度,由長(zhǎng)細(xì)比l/i=300.000/15.800的結(jié)果查表得到0.949；A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；連墻件軸向力設(shè)計(jì)值Nf=φ×A×[f]=0.949×4.890×10-4×205.000×103=95.133kN；Nl=10.245<Nf=95.133,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足規(guī)定！連墻件采用雙扣件與墻體連接。通過(guò)計(jì)算得到Nl=10.245小于雙扣件的抗滑力16.0kN，滿足規(guī)定!連墻件扣件連接示意圖八、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1000mm，內(nèi)側(cè)腳手架距離墻體300mm，支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體為1200mm，水平支撐梁的截面慣性矩I=1369.90cm4，截面抵抗矩W=152.20cm3，截面積A=29.29cm2。受腳手架集中荷載N=1.2×10.590+1.4×3.000=16.908kN；水平鋼梁自重荷載q=1.2×29.290×0.0001×78.500=0.276kN/m；懸挑腳手架示意圖懸挑腳手架計(jì)算簡(jiǎn)圖通過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算得到懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)懸挑腳手架支撐梁變形圖(kN)懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m)通過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算得到各支座對(duì)支撐梁的支撐反力由左至右分別為R[1]=22.046kN；R[2]=13.295kN；R[3]=-0.559kN。最大彎矩Mmax=2.535kN.m；截面應(yīng)力σ=M/1.05W+N/A=2.535×106/(1.05×152200.0)+0.000×103/2929.0=15.861N/mm2；水平支撐梁的計(jì)算強(qiáng)度σ=15.861小于215.000N/mm2,滿足規(guī)定！九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算:水平鋼梁采用[18號(hào)槽鋼,計(jì)算公式如下其中φb--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：通過(guò)計(jì)算得到強(qiáng)度φb=570×10.5×70.0×235/(1200.0×180.0×235.0)=1.94。由于φb大于0.6，查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2023)附表B，得到φb值為0.925。通過(guò)計(jì)算得到強(qiáng)度σ=2.535×106/(0.925×152200.00)=18.012N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算σ=18.012小于[f]=215.000N/mm2,滿足規(guī)定!十、支桿的受力計(jì)算:水平鋼梁的軸力RAH和支桿的軸力RDi按照下面計(jì)算其中RDicosαi為支桿的頂力對(duì)水平桿產(chǎn)生的軸拉力。各支點(diǎn)的支撐力RCi=RDisinαi按照以上公式計(jì)算得到由左至右各支桿力分別為：RD1=28.233kN。十一、支桿的強(qiáng)度計(jì)算:鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計(jì)算：斜壓支桿的軸力RD我們均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為RD=28.233kN。下面壓桿以14a號(hào)槽鋼計(jì)算，斜壓桿的允許壓力按照下式計(jì)算：其中：N--受壓斜桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=28.233kN；Φ--軸心受壓斜桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l/i查表得到φ=0.906；i--計(jì)算受壓斜桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=5.520cm；l--受最大壓力斜桿計(jì)算長(zhǎng)度，l=1.921m；A--受壓斜桿凈截面面積，A=18.510cm2；σ--受壓斜桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值，經(jīng)計(jì)算得到結(jié)果是16.835N/mm2；[f]--受壓斜桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=215N/mm2；受壓斜桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f],滿足規(guī)定!斜撐支桿的焊縫計(jì)算：斜撐支桿采用焊接方式與墻體預(yù)埋件連接，對(duì)接焊縫強(qiáng)度計(jì)算公式如下其中：N為斜撐支桿的軸向力，N=28.233kN；lw為斜撐支桿件的周長(zhǎng)，取500.000mm；t為斜撐支桿的厚度，t=6.000mm；ft或fc為對(duì)接焊縫的抗拉或抗壓強(qiáng)度，取185.000N/mm2；通過(guò)計(jì)算得到焊縫抗拉強(qiáng)度=28232.808/(500.000×6.000)=9.411N/mm2。對(duì)接焊縫的抗拉或抗壓強(qiáng)度計(jì)算滿足規(guī)定!十二、錨固段與樓板連接的計(jì)算