工字钢悬挑脚手架专项施工方案(3)

大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ；

脚手板的自重标准值:P2=0.300×0.800/(2+1)=0.080 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3.000×0.800/(2+1)=0.800 kN/m； 静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.080=0.142 kN/m； 活荷载的设计值: q2=1.4×0.800=1.120 kN/m；

无

图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。 跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.142×1.5002+0.10×1.120×1.5002 =0.278 kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.142×1.5002-0.117×1.120×1.5002 =-0.327 kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： σ=Max(0.278×106,0.327×106)/5080.0=64.370 N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为 σ= 64.370 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值

无

[f]=205.0 N/mm，满足要求！

2

3.挠度验算:

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。 计算公式如下：

其中：

静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.080=0.118 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.800 kN/m；

最大挠度计算值为：

V= 0.677×0.118×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×0.800×1500.04/(100×2.06×105×121900.0) = 1.758 mm；

大横杆的最大挠度 1.758 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500.0/150 mm与10 mm，满足要求！

三、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值：p1= 0.038×1.500 = 0.058 kN；

脚手板的自重标准值：P2=0.300×0.800×1.500/(2+1)=0.120 kN； 活荷载标准值：Q=3.000×0.800×1.500/(2+1) =1.200 kN；

无

集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.120)+1.4 ×1.200 = 1.893 kN；

小横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax = 1.2×0.038×0.8002/8 = 0.004 kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 1.893×0.800/3 = 0.505 kN.m ；

最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.509 kN.m；

最大应力计算值 σ = M / W = 0.509×106/5080.000=100.102 N/mm2 ；

小横杆的最大应力计算值 σ =100.102 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205.000 N/mm2，满足要求！

无

3.挠度验算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

Vqmax=5×0.038×800.0/(384×2.060×10×121900.000) = 0.008 mm ；

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大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.120+1.200 = 1.378 kN；

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

Vpmax = 1377.600×800.0×(3×800.02-4×800.02/9 ) /(72×2.060×105 ×121900.0) = 0.997 mm；

最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.008+0.997 = 1.005 mm；

小横杆的最大挠度和 1.005 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800.000/150=5.333与10 mm,满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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

无

R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.500×2/2=0.058 kN；

小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×0.800=0.031 kN；

脚手板的自重标准值: P3 = 0.300×0.800×1.500/2=0.180 kN；

活荷载标准值: Q = 3.000×0.800×1.500 /2 = 1.800 kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.031+0.180)+1.4×1.800=2.773 kN；

R < 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载的计算:

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)，为0.1248

NG1 = [0.1248+(1.50×2/2+1.50×2)×0.038/1.80]×19.60 = 4.328；

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹笆片脚手板，标准值为0.30 NG2= 0.300×4×1.500×(0.800+0.2)/2 = 0.900 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准

无

NG3 = 0.140×4×1.500/2 = 0.420 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.500×19.600 = 0.147 kN；

经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.795 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= 3.000×0.800×1.500×2/2 = 3.600 kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

其中 Wo -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：

Wo = 0.450 kN/m2；

Uz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：

Uz= 0.840 ；

Us -- 风荷载体型系数：取值为0.645；

经计算得到，风荷载标准值

Wk = 0.7 ×0.450×0.840×0.645 = 0.171 kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式