斜拉式挑架

斜拉式悬挑脚手架的计算 斜拉式悬挑脚手架的设计计算 ○ 杨一伟（山东省济南市建筑安全生产监督站） ××工程位于济南市市区，建筑面积34000平方米，地下二层，地上二十层，层高3.3米，建筑总高度66米，该工程结构类型为框剪结构，正在进行主体阶段的全封闭施工，工程所在地基本风压为0.35 KN/m2，地面粗糙度为C类。 脚手架采用斜拉式悬挑脚手架，脚手架荷载通过立杆直接传给悬挑梁；悬挑梁从第二层开始设置，悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.55米，建筑物内锚固段长度1.50米。悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，钢丝绳距离建筑物1.35m；脚手架每20米悬挑一次，每悬挑段满铺3层，可2层同时施工作业；脚手架上的脚手板使用冲压钢脚手板。立杆采用单立管，钢管类型为φ48×3.0mm；立杆纵距为1.50米，横距为1.05米，步距为1.80米；连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米；施工均布荷载为3.0kN/m2。 斜拉式悬挑脚手架具体设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 如下： 斜拉式悬挑脚手架计算过程如下： 一、小横杆的计算:（略） 二、大横杆的计算:（略） 三、扣件抗滑力的计算: 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R ≤ Rc 其中Rc —扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；R—纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.038×1.500=0.040kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.300×1.050×1.500/2=0.236kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN 荷载的计算值 R=1.2×0.040+1.2×0.236+1.4×2.362=3.639kN 单扣件其抗滑承载力为8.0kN，所以扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 四、脚手架荷载标准值: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容： (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1248，NG1 = 0.125×20.000=2.496kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹编脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.35×3×1.500×(1.050+0.300)/2=0.911kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.140×1.500×3/2=0.247kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；标准值为0.005 NG4 = 0.005×1.500×20.000=0.150kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.805kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值 NQ = 3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN。 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 —基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》的规定采用：W0 = 0.350；Uz—风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》的规定采用：Uz = 1.450；Us—风荷载体型系数：Us = 1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.350×1.450×1.200 = 0.426kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式： N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式： MW = 0.85×1.4Wklah2/10 其中 Wk ——风荷载基本风压值(kN/m2)；la ——立杆的纵距 (m)；h ——立杆的步距 (m)。 五、立杆的稳定性计算: 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=11.18kN； φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 得到0.19； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=4.89cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到σ= 123.07 [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σ< [f],满足要求! 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.19kN； φ —— 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=1.58cm； 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=4.89cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.247kN.m； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到σ= 160.68 [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σ< [f],满足要求! 六、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 —— 风荷载基本风压值，wk = 0.426kN/m2； 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 经计算得到 Nlw = 9.668kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 14.668kN 连墙件轴向力设计值 Nf = A[f] 其中φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.58的结果查表得到φ=0.95； A = 4.89cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 95.411kN 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。 经过计算得到 Nl = 14.668kN，大于单个扣件的抗滑力8.0kN；不满足要求! 必须采用双扣件，即连墙杆采用直角扣件与脚手架的内外排立杆连接，连墙件杆与建筑物连接时应在建筑物的内、外墙面各加两只直角扣件扣牢，即可满足要求。 即：Nl = 14.668kN＜2Rc=16kN 七、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1050mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 1350mm， 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1660.00cm4，截面抵抗矩W = 185.00cm3，截面积A = 30.60cm2。 受脚手架集中荷载 P=1.2×3.81+1.4×4.73=11.18kN 水平钢梁自重荷载 q=1.2×30.60×0.0001×7.85×10=0.29kN/m 悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 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=13.054kN,R2=10.750kN,R3=-0.564kN 最大弯矩 Mmax=1.742kN.m 截面应力σ=M/1.05W+N/A=1.742×106/(1.05×185000.0)+5.340×1000/3060.0=10.715N/mm2 水平支撑梁的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 八、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》附录B得到： b=2.00 由于 b大于0.6，按照《钢结构设计规范》附录B其值用 b'查表得到其值为0.918 经过计算得到强度σ=1.74×106/(0.918×185000.00)=10.26N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算σ< [f],满足要求! 九、钢丝绳的受力计算: 水平钢梁的轴力RAH和钢丝绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicos i为钢丝绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 RCi=RUisin i 按照以上公式计算得到钢丝绳拉力为RU1=14.105kN 十、钢丝绳的强度计算: 钢丝绳的内力计算： 钢丝绳的轴力RU均取最大值进行计算，为RU=14.105kN，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)； 计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； α—— 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。 计算中[Fg]取14.105kN，α=0.82，K=6,得到： 钢丝绳最小直径为16mm才能满足要求! 钢丝绳的吊环强度计算： 钢丝绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为N=RU=14.105kN，钢丝绳的吊环强度计算公式为 其中 [f] 为吊环受力的单肢抗剪强度，取[f] = 125N/mm2； 所需要的钢丝绳的吊环最小直径 D=[14105×4/(3.1416×125)]1/2=12mm 十一、锚固段与楼板连接的计算: 水平钢梁与楼板压点的计算应该采用无支点悬臂形式计算结果。