悬挑式钢管架

10、悬挑脚手架受力计算
悬挑架设置：每隔1.5m设一根16号工字钢，在楼面梁板上预埋Ф16圆钢钢箍，钢管架步距h=1.8m,纵距λ=1.5m,横距b=1.0m,按搭设10步架子，局部再加1.2米，即19.2米计算。

(一)荷载取值
①钢秘构架自重：查（JGJ130－2001）规范表A－1得
G k1=19.2×0.1248=2.3962KN
②构配件自重：
a、竹串脚手板：（脚手板按单位荷重0.35KN/m2,铺6步计算）
G k2外=1/2×0.35×1×1.5×6=1.575KN
G k2内=1/2×0.35×1×1.5×6+1.5×0.15×0.35×4=1.89KN
b、栏板、挡脚板（挡脚板按3层计）查（JGJ130－2001）表4.2.1-2 G k3外=3×0.14×1.5+2×2×1.5×0.0384+2×2×0.0132=0.9132KN G k2内=2×2×1.5×0.0384+2×2×0.0132=0.2832KN
c、安全网
Gk4外=1.5×0.01×19.2=0.288KN
③施工荷载：
外立杆：Q k外=1/2×2×1.5×1×3=4.5KN
内立杆：Q k内=4.5＋0.3×1.5×2×3=7.2KN
(二)垂直荷载组合
(1)外立杆：N1=1.2×(G k1+ G k2外+ G k3外+ G k4外)+1.4Q k外
=1.2×(2.3962+1.575+0.9132+0.288)+1.4×
4.5=12.507KN
(2)内立杆：N2=1.2×(G k1+ G k2内+ G k3内)+1.4Q k内
=1.2×(2.3962+1.89+0.2832)+1.4×7.2
=15.563KN
（三）水平悬挑梁设计
(1)最大弯距：M=N1×1.2+N2×0.2＋0.205×1.2×
1.32/2=18.54KN.m
计算简图如下
（2）选用I16工字钢：WX=140.9cm2, I=1127cm4自重q=0.205KN/m 根据钢结构设计规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。

按附录一之（二），本悬臂跨长1.2米折算成简支梁，其跨度为2×1.2=2.4米，查附表1.3用插入求得：
ψb=1.72>0.6
改查附表1.2得ψb=0.8852
则悬挑梁弯曲应力为：
σ=18.54×106/(0.8852×140.9×103)=148.65N/mm2<f=205N/mm2,安全
(3)挠度
V=N1L3/3EI+N2a2(31-a)/6eI
=(12.507×103×12003)/(3×2.06×105×1127×104)+(15.563×103×2002)(3×1200-200)/(6× 2.06×105×1127×104)=3.65mm<1200/250=2.8mm,可以。

(4)I16工字钢后部锚固钢筋设计
N3=18.54/1.4=13.24KN
锚筋选用Φ16圆钢，吊环拉应力为：
σ=13.24×103/(2×0.785×162)=32.94N/mm2
小于吊环控制应力50N/mm2,安全。

(5)结论：当挑梁用I16工字钢，可不必设置拉索，也不必下部设撑杆，其强度与挠度均满足规范要求。

（四）立杆稳定性计算
1、无风载时，立杆最大垂直力为15.563KN,立杆步距1.8m.立杆计算长度，根据第5.3.3条规定：
lo=1.155×1.5×180=312cm
则细长比λ=lo/1.58=312/1.58=197.5
查附录C: ψ=0.185
立杆稳定性计算：15563/（0.185×489）=172.03N/mm2<f=205N/mm2,安全。

1、在风荷载作用下，外立杆稳定性计算：
基本风载0.40KN/m,高度变化素数（B类）1.964
查附表A-3，敞开式脚手架的挡风系数ψ=0.089
挡风面积：1.8×1.5×0.089=0.2403m2
密目网的挡风系数取0.5,则在脚手架外立杆里侧挂密目网后，脚手架综合挡风面积为:
(1.8×1.5－0.2403)×0.5+0.2403=1.47015m2
其综合挡风系数为Ф=1.47015/(1.8×1.5)=0.5445
查规范表4.2.4,背靠开洞墙，满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3Ф.
侧脚手架所承受风载标准值为：
0.7×0.40×1.964×(1.3×0.5445)=0.3893KN/m
由风荷载设计值产生的外立杆弯距（据公式5.3.4）
Mw=0.85×1.4×0.3893×1.5×1.82/10=0.2251KN.m
组合风荷载后外立杆稳定计算：
12507/（0.185×489）+0.2251×106/(5.08×103)=182.56N/mm2<f=205N/mm2,安全。