三角形钢管悬挑架计算书

三角形钢管悬挑架扣件式脚手架计算书

一、计算依据

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

3、《钢结构设计规范》GB50017-2003

4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

5、《施工手册》（第五版）

规范没有给定计算方法，本计算书是按照基本的结构力学原理并借鉴施工手册中的相关建议进行的计算。

二、脚手架参数

脚手架状况全封闭，半封

闭背靠建筑状况敞开、框架和

开洞墙

密目网每100cm^2的目数m 2000 每目面积A(cm^2) 0.01

脚手架搭设地区北京(省)北京

(市)地面粗糙程度C类密集建筑

群的中等城市

市区

（图1）三角形悬挑架剖面图

（图2）三角形悬挑架立面图

三、横向水平杆验算

由于纵向水平杆上的横向水平杆是均等放置的故，横向水平杆的距离为l a/(n+1），横向水平杆承受的脚手板及施工活荷载的面积。

承载能力极限状态

q=1.2×(g+g K1×l a/(n+1))+1.4×Q K×l a/(n+1)=1.2×(0.04+0.1×1.5/(2+1))+1.4×3×1.5/(2 +1)=2.208kN/m

正常使用极限状态

q K=g+g K1×l a/(n+1)+Q K×l a/(n+1)=0.04+0.1×1.5/(2+1)+3×1.5/(2+1)=1.59kN/m

根据规范要求横向水平杆按简支梁进行强度和挠度验算，故计算简图如下：

1、抗弯验算

（图3）强度计算受力简图（横杆）

（图4）弯矩图

M max= 0.292kN·m

σ=M max/W=0.292×106/5260=55.504N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求

2、挠度验算

（图5）挠度计算受力简图（横杆）

（图6）挠度图

νmax=0.914mm≤[ν]＝min[l b/150，10]=7mm

满足要求

3、支座反力计算

支座反力是纵向水平杆上集中力的反力，为了计算准确，计算简图按有悬挑的简支梁进行计算:

由于支座反力的计算主要是为纵向水平杆承受的集中力的统计，故须分为承载能力极限状态和正常使用极限状态进行计算：

承载能力极限状态

V= 1.514kN

正常使用极限状态

V K=1.09kN

四、纵向水平杆验算

由上节可知F=V,F K=V K

q=1.2×0.04=0.048kN/m

q K=g=0.04kN/m

由于纵向水平杆按规范规定按三跨连续梁计算，那么施工活荷载可以自由布置。选择最不利的活荷载布置和静荷载按实际布置的叠加，最符合架体的力学理论基础和施工现场实际，抗弯和支座反力验算计算简图如下：

挠度验算的计算简图如下：

1、抗弯验算

F qk=0.5Q K L a/(n+1)l b(1+a1/l b)2=0.5×3×1.5/(2+1)×1.05×(1+0.15/1.05)2=1.029kN/m

F q=1.4 0.5Q K L a/(n+1)l b(1+a1/l b)2=1.4×0.5×3×1.5/(2+1)×1.05×(1+0.15/1.05)2=1.44 kN/m

（图7）强度计算受力简图（纵杆）

（图8）弯矩图

M max=0.712kN·m

σ=M max/W=0.712×106/5260=135.407N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求

2、挠度验算

（图9）挠度计算受力简图（纵杆）

（图10）挠度图

νmax=3.822mm≤[ν]＝min[l a/150，10]=10mm

满足要求

3、支座反力计算

V max=5.408kN

五、扣件抗滑承载力验算

扣件抗滑承载力验算：

R=V max=5.408kN≤R c=8kN

满足要求

六、立杆稳定验算

脚手板每隔脚手板理论铺设层数

y=min{H/[(x+1)h],y∈Z}=2

1、立杆承受的结构自重标准值N G1k

N G1K=Hg k+y(l b+a1)ng/2+0.0146n/2=6×0.144+2×(1.05+0.15)×2×0.04/2+0.0146×2/2 =0.974kN

2、构配件自重标准值N G2k1

Z=min(y,m)=2

N G2K=Z(L b+a1)l a g k1/2+zg k2l a+l a Hg k3=2×(1.05+0.15)×1.5×0.1/2+2×0.17×1.5+1.5×6×0.01=0.78kN

3、施工活荷载标准值

∑N QK=(n jg Q kj+n zx Q kx)(l b+a1)l a/2=(1×3+1×2)×(1.05+0.15)×1.5/2=4.5kN

4、风荷载统计

立杆稳定组合风荷载时：取距架体底部的风荷载高度变化系数μz=0.65

连墙件验算风荷载产生的连墙件轴向力设计值计算时：取最高处连墙件位置处的风荷载高度变化系数μz=0.65

风荷载标准值：ωk=μzμsω0=0.65×1.273×0.3=0.248kN/m2

风荷载产生的弯矩标准值：M wk=ωk l a h2/10=0.248×1.5×1.52/10=0.084kN·m

风荷载产生的弯矩设计值：M w=0.9⨯1.4M wk=0.9×1.4×0.084=0.106kN·m

5、荷载组合立杆荷载组合

不组合风荷载：

N1=1.2(N G1K+N G2K)+1.4∑N QK=1.2×(0.974+0.78)+1.4×4.5=8.405kN

组合风荷载：

N2=1.2(N G1K+N G2K)+0.9⨯1.4∑N QK=1.2×(0.974+0.78)+0.9×1.4×4.5=7.775kN

6、稳定系数ϕ的计算

l0=kμh=1.155×1.5×1.5=2.599m

允许长细比的验算：λ=l0/i=2.599×1000/15.9=163.443≤[λ]=210