恒智天成安全计算软件扣件式钢管悬挑脚手架计算书

恒智天成安全计算软件扣件式钢管悬挑脚手架计算书型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)以及本工程的施工图纸。该部分计算不可控制因素太多，该做法较不安全，请慎重选择，计算书仅供参考。一、恒智天成安全计算软件参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为15m，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的横距为1.05m，立杆的纵距为1.2m，大小横杆的步距为1.5m；内排架距离墙长度为0.30m；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根；脚手架沿墙纵向长度为21.000m；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；连墙件采用二步三跨，竖向间距3m，水平间距3.6m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数本工程地处北京，基本风压0.4kN/m2；地面粗糙度类别：C类(有密集建筑群市区)，风荷载体型系数μs为1.242；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1291；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用Φ48×3.5钢管，其中建筑物外悬挑段长度1.5m，建筑物内锚固段长度1.5m。锚固压点压环钢筋直径(mm):12.00；楼板混凝土标号:C30；6.拉绳与支杆参数悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳、下面采用支杆与建筑物联结。钢丝绳安全系数取:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):5.000；支杆与墙支点距离为(m):3.000；最里面支点距离建筑物0.300m,支杆采用48×3.5mm钢管。二、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.2/2=0.210kN/m；活荷载标准值:Q=2×1.2/2=1.200kN/m；荷载的计算值:q=1.2×0.038+1.2×0.210+1.4×1.200=1.978kN/m；小横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，计算公式如下:Mqmax=ql2/8最大弯矩Mqmax=1.978×1.052/8=0.273kN·m；最大应力计算值σ=Mqmax/W=53.662N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=53.662N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！3.挠度计算:最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载标准值q=0.038+0.210+1.200=1.448kN/m；Vqmax=5ql4/384EI最大挠度ν=5.0×1.448×10504/(384×2.06×105×12.19×104)=0.913mm；小横杆的最大挠度0.913mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7.000与10mm，满足要求！三、大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。1.荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.038×1.05=0.040kN；脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.05×1.2/2=0.221kN；活荷载标准值:Q=2×1.05×1.2/2=1.260kN；荷载的设计值:P=(1.2×0.040+1.2×0.221+1.4×1.260)/2=1.038kN；大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。Mmax=0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=0.213Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.213×1.038×1.2=0.265kN·m；M=M1max+M2max=0.004+0.265=0.270kN·m最大应力计算值σ=0.270×106/5080=53.122N/mm2；大横杆的最大应力计算值σ=53.122N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；均布荷载最大挠度计算公式如下:Vmax=0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：νmax=0.677×0.038×12004/(100×2.06×105×121900)=0.021mm；集中荷载最大挠度计算公式如下:Vpmax=1.615Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：小横杆传递荷载P=（0.040+0.221+1.260）/2=0.760kNν=1.615×0.760×103×12003/(100×2.06×105×121900)=0.845mm；最大挠度和：ν=νmax+νpmax=0.021+0.845=0.867mm；大横杆的最大挠度0.867mm小于大横杆的最大容许挠度1200/150=8.000与10mm，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1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；小横杆的自重标准值:P1=0.038×1.05×1/2=0.020kN；大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.2=0.046kN；脚手板的自重标准值:P3=0.35×1.05×1.2/2=0.221kN；活荷载标准值:Q=2×1.05×1.2/2=1.260kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.02+0.046+0.221)+1.4×1.260=2.11kN；R＜8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、脚手架立杆荷载计算:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值计算：(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1291kN/mNG1=[0.1291+(1.05×1/2)×0.038/1.50]×15.00=2.138kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.4kN/m2NG2=0.4×4×1.2×(1.05+0.3)/2=1.134kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/mNG3=0.14×4×1.2/2=0.336kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.2×15=0.090kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.698kN；2.活荷载标准值计算：活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=2×1.05×1.2×2/2=2.52kN；3.风荷载标准值计算：Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.4kN/m2；μs--风荷载体型系数：取值为1.242；μz--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：脚手架底部μz=1.69，脚手架顶部μz=0.80；经计算得到，风荷载标准值为:脚手架底部Wk=0.7×0.4×1.69×1.242=0.588kN/m2；脚手架顶部Wk=0.7×0.4×0.80×1.242=0.278kN/m2；六、立杆的稳定性计算:1.组合风荷载时,立杆的稳定性计算σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=1.2×3.698+0.85×1.4×2.52=7.437kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数：k=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.50；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.599m；长细比:L0/i=164；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=0.262立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.588×1.2×1.52/10=0.189kN·m；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=7436.520/(0.262×489)+189056.107/5080=95.260N/mm2；立杆稳定性计算σ=95.260N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！2.不组合风荷载时,立杆的稳定性计算σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=1.2×3.698+1.4×2.52=7.966kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数：k=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.50；计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=2.599m；长细比Lo/i=164；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=0.262立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=7965.720/(0.262×489)=62.175N/mm2；立杆稳定性计算σ=62.175N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！七、连墙件的稳定性计算: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=4.207kN；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=9.207kN；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=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.136kN；Nl=9.207Nf=95.136,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到Nl=9.207小于双扣件的抗滑力16.000kN，满足要求！八、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N和水平钢梁自重荷载的共同作用。本方案中，脚手架排距为1050mm，内排脚手架距离墙体300mm，第一道支撑与墙的距离为300mm。水平支撑梁的截面惯性矩I=12.19cm4，截面抵抗矩W=5.08cm3，截面积A=4.89cm2，线密度G=3.84kg/m。外立杆轴向力设计值N1=7.966kN；内立杆轴向力设计值N2=7.966kN；水平钢梁自重荷载q=1.2×3.84×9.8×10-3=0.046kN/m悬挑脚手架示意图AB悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑