05-1 - 脚手架专项方案

石家庄建设集团有限公司脚手架专项方案

10.2 大横杆计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 10.2.1 荷载值计算

小横杆的自重标准值：P1= 0.038×1.200=0.046 kN；

脚手板的荷载标准值：P2= 0.350×1.200×1.200/3=0.168 kN； 活荷载标准值：Q= 2.000×1.200×1.200/3=0.960 kN；

荷载的计算值：P=(1.2×0.046+1.2×0.168+1.4×0.960)/2=0.800 kN；

大横杆计算简图

10.2.2 强度计算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算：M1max=0.08×0.038×1.200×1.2002=0.005 kN.m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下：

集中荷载最大弯矩计算：M2max=0.267×0.800×1.200= 0.256 kN.m M = M1max + M2max = 0.005+0.256=0.262 kN.m 抗弯强度：σ= 0.262×106/5080.0=51.530 N/mm2； 大横杆的抗弯强度σ= 51.530 小于[f]=205.0N/mm2； 10.2.3 挠度计算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度之和，单位：mm

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均布荷载最大挠度计算公式如下： 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度： P=（0.046+0.168+0.960）/2=0.587kN

V= 1.883×0.587×1200.03/ ( 100 ×2.060×105×121900.0) = 0.761 mm； 最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.021+0.761=0.782 mm； 大横杆的最大挠度小于 1200.0 / 150=8.0 或者 10 mm，满足要求。

10.3 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； 横杆的自重标准值： P1 = 0.038×1.200=0.046 kN；

脚手板的荷载标准值： P2 = 0.350×1.200×1.200/2=0.252 kN； 活荷载标准值： Q = 2.000×1.200×1.200 /2 = 1.440 kN； 荷载的计算值： R = 1.2×(0.046+0.252)+1.4×1.440=2.374 kN； R < 8 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。

按规范表5.1.7，直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16kN。

10.4 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0.1291 NG1 = 0.129×28.800 = 3.718 kN；

(2) 脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.350×4×1.200×(1.200+0.3)/2 = 1.260 kN；

(3) 栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11

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NG3 = 0.140×4×1.200/2 = 0.336 kN； (4) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.200×28.800 = 0.173 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.487 kN；

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= 2.000×1.200×1.200×1/2 = 1.440 kN； 风荷载标准值应按照以下公式计算

Wo -- 基本风压(kN/m)，按照《建筑结构荷载规范》的规定采用：Wo = 0.300 kN/m2； 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= 1.420 ； Us -- 风荷载体型系数：Us =1.200 ； 经计算得到，风荷载标准值

Wk = 0.7×0.300×1.420×1.200 = 0.358 kN/m2； 不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×5.487+ 1.4×1.440= 8.600 kN； 考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×5.487+ 0.85×1.4×1.440= 8.298 kN； 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 =0.850 ×1.4×0.358×1.200×1.5002/10=0.115 kN.m；

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10.5 立杆的稳定性计算

(1) 不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴心压力设计值：N =8.600 kN； 计算立杆的截面回转半径：i = 1.58 cm； 计算长度附加系数：K = 1.155 ；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：U = 1.530

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计算长度，由公式 lo = kuh 确定：lo = 2.651 m； Lo/i = 168.000 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ，由长细比 lo/i 的结果查表得到：φ= 0.251 ； 立杆净截面面积： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值：[f] =205.000 N/mm2； σ= 8600.000/(0.251×489.000)=70.069 N/mm2；

立杆稳定性计算σ = 70.069 小于 [f] = 205.000 N/mm2，满足要求。 (2) 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：N =8.298 kN； 计算立杆的截面回转半径：i = 1.58 cm； 计算长度附加系数： K = 1.155 ；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：U = 1.530 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定：lo = 2.651 m； Lo/i = 168.000 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到：φ= 0.251 立杆净截面面积： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值：[f] =205.000 N/mm2；

σ = 8297.856/(0.251×489.000)+114973.992/5080.000 = 90.238 N/mm2； 立杆稳定性计算σ = 90.238 小于 [f] = 205.000 N/mm2，满足要求。

10.6 最大搭设高度计算

(1) 不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

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