脚手架方案补充计算书16.4.18(2)

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表5.3.3得 ：μ = 1.5 ；

计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；

长细比: L0/i = 196 ；

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= 0.188

立杆净截面面积 ： A = 4.24 cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.49 cm3；

钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；

考虑风荷载时

σ = 6562.908/(0.188×424)+35901.682/4490 = 90.329 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 90.329 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ = 6871.608/(0.188×424)=86.205 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 86.205 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

七、连墙件的计算

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl = Nlw + N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.6，

Wk = 0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.92×0.214×0.6 = 0.083 kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 15.12 m2； 按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：

Nlw = 1.4×Wk×Aw = 1.75 kN；

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.75 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 l/i = 300/15.9的结果查表得到 φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

A = 4.24 cm2；[f]=205 N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.24×10-4×205×103 = 82.487 kN；

Nl = 6.75 < Nf = 82.487,连墙件的设计计算满足要求！

连墙件采用单扣件与墙体连接。

由以上计算得到 Nl =6.75小于单扣件的抗滑力 8 kN，满足要求！

八、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

悬臂单跨梁计算简图

支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中 k'= m/l',k1'= m1/l',k2'= m2/l'。

本方案算例中，m =1.1 m，l'=6.6 m,m1 = 0.3 m，m2 = 1 m；

水平支撑梁的截面惯性矩I = 1660 cm4，截面模量(抵抗矩) W = 185 cm3。 受脚手架作用集中强度计算荷载 N=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.011+1.4×

1.47=6.872kN；

水平钢梁自重强度计算荷载 q=3.06×10-3×78.5 =0.24 kN/m； k'= m/l'=1.1/6.6=0.169,

k1'= m1/l'=0.3/6.6=0.046,

k2'= m2/l'=1/6.6=0.152

代入公式，经过计算得到

支座反力 RA'= 15.824 kN

支座反力 RB'= -0.591 kN

最大弯矩 MA'= 9.079 kN·m

最大应力 σ'= 9078800 /( 1.05 ×185000 )= 46.738 N/mm2

水平支撑梁的最大应力计算值 46.738 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求。

最大挠度 νmax= 4.84 mm

按照《钢结构设计规范》(GB50017-2014)附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为

悬伸长度的两倍，即 2000 mm

水平支撑梁的最大挠度 4.84 mm 小于 水平支撑梁的最大容许挠度 2000/400 mm,满足要求!

连墙件扣件连接示意图

8.1.9、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

σ = M/φbWx ≤ [f]

其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数：

查表《钢结构设计规范》(GB50017-2014)得，φb=2

由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2014)附表B，得到 φb值为0.93。

经过计算得到最大应力 σ = 9.078×106 /( 0.93×185000 )= 52.823 N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算 σ = 52.823 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!

（十）、锚固段与楼板连接的计算

1.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下

锚固深度计算公式:

h ≥ N/πd[fb]

其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 5.136kN； d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

[fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取

1.57N/mm2；

[f]-- 钢材强度设计值,取215N/mm2；

h -- 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于

5136.067/(3.142×20×1.57)=52.066mm。

螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×202×215×10-3=67.51kN 螺栓的轴向拉力N=5.136kN 小于螺栓所能承受的最大拉力

F=67.51kN，满足要求！

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:

N ≤ (b2-πd2/4)fcc

其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N = 19.288kN； d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

b -- 楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=100mm；

fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取

0.95fc=16.7N/mm2；

(b2-πd2/4)fcc=(1002-3.142×202/4)×16.7/1000=161.754kN>N=19.288kN 经过计算得到公式右边等于161.75 kN，大于锚固力 N=19.29 kN ，楼板混凝土局部承压计算满足要求!