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1、50米高落地脚手架B 类城市郊区，底部 24 米双管钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准 JGJ130-2023。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为 50.0 米，24.0 米以下承受双管立杆，24.0 米以上承受单管立杆。搭设尺寸为：立杆的纵距 1.50 米，立杆的横距 1.55 米，立杆的步距 1.80 米。承受的钢管类型为483.5，连墙件承受 2 步 2 跨，竖向间距 3.60 米，水平间距 3.00 米。施工均布荷载为 1.5kN/m2，同时施工 2 层，脚手板共铺设 28 层。一、大横杆的计算:大横杆依据三跨连续梁进展强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。依据
2、大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值P =0.038kN/m1脚手板的荷载标准值P =0.1501.550/3=0.078kN/m2活荷载标准值Q=1.5001.550/3=0.775kN/m静荷载的计算值q =1.20.038+1.20.078=0.139kN/m1活荷载的计算值q =1.40.775=1.085kN/m2大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1=(0.08
3、0.139+0.101.085)1.5002=0.269kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M =-(0.100.139+0.1171.085)1.5002=-0.317kN.m2=0.317106/5080.0=62.386N/mm2我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进展强度验算：大横杆的计算强度小于 205.0N/mm ,满足要求!23.挠度计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:静荷载标准值q =0.038+0.078=0.116kN/m1活荷载标准值q =0.775kN/m2三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.6770.116+0.9900.7
4、75)1500.04/(1002.06105121900.0)=1.705mm大横杆的最大挠度小于 1500.0/150 与 10mm,满足要求!二、小横杆的计算:小横杆依据简支梁进展强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，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P =0.0381.500=0.058kN1脚手板的荷载标准值P =0.1501.5501.500/3=0.116kN2活荷载标准值Q=1.5001.5501.500/3=1.162kN荷载的计算值P=1.20.058+1.20.116+1.41.162=1.836kN
5、小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利安排的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:=0.963106/5080.0=189.469N/mm2M=(1.20.038)1.5502/8+1.8361.550/3=0.963kN.m小横杆的计算强度小于 205.0N/mm ,满足要求!23.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利安排的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V =5.00.0381550.004/(3842.060105121900.
6、000)=0.12mm1集中荷载标准值P=0.058+0.116+1.162=1.336kN集中荷载标准值最不利安排引起的最大挠度V =1336.3501550.0(31550.02-41550.02/9)/(722.06105121900.0)=7.034mm2最大挠度和V=V +V =7.149mm12小横杆的最大挠度小于 1550.0/150 与 10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算:纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力依据下式计算(标准 5.2.5):R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取 8.0kN；R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算
7、横杆的自重标准值P1=0.0381.550=0.060kN脚手板的荷载标准值P =0.1501.5501.500/2=0.174kN2活荷载标准值Q=1.5001.5501.500/2=1.744kN荷载的计算值R=1.20.060+1.20.174+1.41.744=2.722kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达 40-65N.m 时,试验说明:单扣件在 12kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取 8.0kN；双扣件在 20kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取 12.0kN。四、脚手架荷载标准值: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
8、容：(1) 每米立杆承受的构造自重标准值(kN/m)；本例为 0.1248N = 0.12550.000+24.0000.0384=7.1616kNG1(2) 脚手板的自重标准值(kN/m )；本例承受竹笆片脚手板，标准值为0.152N = 0.150281.5001.500/2=4.725kNG2(3) 栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例承受栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11N = 0.1101.50028/2=2.310kNG3(4) 吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.003N = 0.0031.50050.000/2=0.1125kNG4经计算得到，静荷载标
9、准值N = N +N +N +N =14.31kN。GG1G2G3G4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N = 1.50021.5001.500/2=3.375kNQ风荷载标准值应依据以下公式计算W =0.7U U Wkz 5 0其中 W 根本风压(kN/m )，依据建筑构造荷载标准(GB50009-2023)的规定承受：W020= 0.550Uz 风荷载高度变化系数，依据建筑构造荷载标准(GB50009-2023)的规定承受：Uz = 1.560Us 风荷载体型系数：Us = 0.546经计算得到，风荷载标准值Wk
10、 = 0.70.5501.5600.546 = 0.328kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 0.851.4NQ不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N + 1.4NGQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩M 计算公式WM = 0.851.4W l h2/10Wk aka其中 W 风荷载根本风压标准值(kN/m2)； l 立杆的纵距(m)；h 立杆的步距(m)。五、立杆的稳定性计算:单双立杆交接位置和双立杆底部均需要立杆稳定性计算。参照施工手册计算方法，双立杆底部的钢管截面面积和模量依据两倍的单钢管截面的0.7 折减考虑。1. 不考虑风荷载
11、时,底部立杆的稳定性计算其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=21.897kN；0 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l /i 的结果查表得到 0.185； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；l计算长度(m),由公式l = kuh 确定，l =3.12m；000k 计算长度附加系数，取 1.155；u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50； A 立杆净截面面积，A=6.85cm2； 钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到= 172.9W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=7.11cm3；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!f 钢管立杆抗压强度设计值，f =
12、 205.00N/mm2；单双立杆交接位置的立杆稳定性计算每米立杆承受的构造自重标准值(kN/m)；本例为 0.1248 NG1 = 0.124826.0=3.2448kN脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例承受竹笆片脚手板，标准值为0.15NG2 = 0.150151.5001.500/2=2.53kN栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例承受栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11 NG3 = 0.1101.50015/2=1.24kN吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.003N = 0.0031.50026.0/2=0.0585kNG4经计算得到，静荷载标准值N =
13、N +N +N +N =7.073kNGG1G2G3G4活荷载标准值N = 1.50021.5001.500/2=3.375kNQ不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为：N=1.2N + 1.4N =13.21kNGQ不考虑风荷载时，单双立杆交接位置的立杆稳定性计算=146.02N/mm2 f,满足要求!单双立杆交接处的稳定性计算为 13.21kN/0.185/489mm2=146.02 N/mm22. 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=21.19kN；0 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l /i 的结果查表得到 0.185； i 计算立杆的截面回转半径，i=
14、1.58cm；l计算长度(m),由公式l = kuh 确定，l =3.12m；000k 计算长度附加系数，取 1.155；u 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.50 A 立杆净截面面积，A=6.85cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=7.11cm3； 钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到= 193.94M 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，M = 0.190kN.m；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；考虑风荷载时单双立杆交接处的轴向压力设计值为N=1.2N + 0.851.4N =12.50
15、4kNGQ考虑风荷载时，单双立杆交接位置的立杆稳定性计算=175.62N/mm2N ，连墙件的设计计算满足要求!fl连墙件承受扣件与墙体连接。经过计算得到N = 9.958kN 大于扣件的抗滑力 8.0kN，必需承受双扣件加固。试验说明:l双扣件在 20kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取 12.0kN。连墙件扣件连接示意图七、立杆的地基承载力计算:立杆根底底面的平均压力应满足下式的要求p fg其中 p 立杆根底底面的平均压力(KPa)，p = N/A；p = 89.51 N 上部构造传至根底顶面的轴向力设计值(kN)；N = 22.38A 根底底面面积(m2)；A = 0.25f地基承载力
16、设计值(KPa)；按其实际承载力可取，f = 150.0gg地基承载力的计算满足要求!八、门式工字钢梁的受力计算暂取工字钢梁的计算跨度为 4.5 米，上部作用有向下的 4 个集中荷载，按最大集中力考虑， N=21.897kN，在工字梁上呈对称分布，两端的集中力直接作用在支座上，因此，工字钢梁的跨中最大弯距为：M=21.8971.5=32.8455KNm工字钢梁取为工 28a，W =508.2cm3钢梁的最大应力为：=M/W =64.63N/mm2215N/mm2,满足要求!xx由于工字钢梁的自由长度L1 为 4.5 米，受压翼缘的宽度 B1 为 0.122 米，L1/B1=36.89,因此需计算其整体稳定。=M/ W fb x整体稳定计算公式为：故：=85.6N/mm2215N/mm2,整体稳定计算满足要求!整体稳定系数查表得：0.755