四川省海天建设工程有限公司 外脚手架施工方案
计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 cm；
计算长度附加系数按《扣件式规范》表5.3.3得 ：k = 1.155，计算长度系数μ = 1.5 ； 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 ：l0 = 3.118 m；长细比 Lo/i = 196 ； 轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：φ= 0.188 ； 立杆净截面面积 ： A = 4.57 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.79 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2； σ = 10561/(0.188×457)=122.922 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 122.922 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
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 = 9.972 kN；Mw = 0.316 kN.m；
σ = 9972/(0.188×457)+316000/4790 = 182.038 N/mm2小于立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！ 7.5.2.6 连墙件计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.497 kN/m2；
每个连墙件覆盖最大脚手架外侧迎风面积 Aw = 13.60 m2；
按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力： N0= 5.0 kN； 风荷载产生的连墙件轴向力设计值，按照下式计算： Nlw = 1.4×Wk×Aw = 9.463 kN；
连墙件的轴向力设计值： Nl = Nlw + N0= 14.463 kN； 连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = φ·A·[f]
其中： φ -- 轴心受压立杆的稳定系数； 由长细比 l0/i = 1250/15.9的结果查表得到 φ=0.728，l0为内排架距离墙的长度； A = 4.57 cm2；[f]=205 N/mm2； 连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.728×4.57×10-4×205×103 = 68.203 kN； Nl = 14.463 kN < Nf = 68.203 kN，连墙件的设计计算满足要求！
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连墙件两端采用双扣件连接，如图7-4
由以上计算得到 Nl = 14.463 kN小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！
脚手架双扣件连墙杆结构脚手板
图7-4 连墙件扣件连接示意图
7.5.2.7 悬挑水平梁受力计算
悬挑脚手架水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载P作用，里端C为与楼板的锚固点，B为墙支点，A为钢绳拉结点。 脚手架排距为850mm，内排脚手架距离墙体1250mm，支拉钢绳的支点距离墙体为 2150mm，水平钢梁计算简图如图7-5。16号工字钢水平支撑梁截面惯性矩I = 1130 cm4，截面抵抗矩W = 141 cm3，截面积A = 26.1 cm2。
受脚手架集中荷载： P=(1.2×6.552 +1.4×2.805)= 10.561 kN； 水平钢梁自重荷载： q=1.2×26.1×0.0001×78.5 = 0.246 kN/m；
TppqABRbCRc图7-5 计算简图安装上拉钢绳后经连续梁计算得到最大内力：
Tmax = 18.874 kN；
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Rb = 7.491 kN；
未安装上拉钢绳时，考虑5.4米架高，悬臂水平梁计算得到最大内力： 弯矩 Mmax= -10.761 kN.m；Rc = -6.966 KN； 水平钢梁最大应力：
σ =Mmax/1.05W= 10.761×106 /( 1.05 ×141000 ) = 72.68 N/mm2； 水平梁的最大应力计算值 72.68 N/mm2 小于抗压强度设计值 215 N/mm2。 满足要求！
水平钢梁整体稳定性计算: 根据公式如下
其中：φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
φb = 570 ×9.9×88× 235 /( 4300×160×235) = 0.72 由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B， 得到 φb值为0.658。
经计算水平钢梁最大应力 σ = 10.761×106 /( 0.658×141000 )= 116 N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ = 116 小于 [f] = 215 N/mm2 ， 满足要求!
7.5.2.8 上拉钢绳、吊环强度计算 上拉钢绳强度计算：
钢丝拉绳的内力：T = Tmax = 18.874 kN；； 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)；
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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 T = 18.874 kN，α=0.82，K=8，
经计算，钢丝绳最小直径必须大于19.19 mm才能满足要求！ 钢丝拉绳吊环强度计算：
取钢丝拉绳轴力T = 18.874 kN作为吊环的拉力N： 则 N=T = 18.874 kN； 钢丝拉绳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； 所需钢丝拉绳吊环最小直径 D=(18874×4/3.142×125) 1/2 =13.86mm； 7.5.2.9 锚固段与楼板连接计算
水平钢梁与楼板采用钢筋压环，压环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的压环受力 R = Rc = -6.966 kN； 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
50N/mm2；
其中： [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f] =
水平钢梁所需压环最小直径 D=[6966×4/(3.142×50×2)]1/2 = 10 mm；
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
经上述计算可知，“详图一”悬挑受力构件中，型钢上拉钢绳直径必须大于等于19.19mm、吊环最小直径必须大于12mm、压环最小直径必须大于 10 mm，但在实际施工中，因施工进度需要，经常出现脚手架卸荷钢绳滞后安装，卸荷钢绳与安全防护棚拉绳同时固定在同一个吊环上等现象，因此，要求本工程在选择挑支受力构件时，其上拉钢绳直径不得小于20 mm，吊环、压环选用直径为 20 mm圆钢。
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