三角形钢管悬挑脚手架计算书剖析讲解

三角形钢管悬挑脚手架计算书

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、《施工技术》2006.2期

由于国家未对钢管悬挑脚手架作出相应规定，故本计算书参考《施工技术》2006.2期编制，仅供参考。

一、参数信息

1.脚手架参数

悬挑梁离地高度12m，双排脚手架架体高度为10 m；

搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为1.05m，立杆的步距为1.8 m；

内排架距离墙长度为0.25m；

横向水平杆在上，搭接在纵向水平杆上的横向水平杆根数为2 根；

三角形钢管支撑点竖向距离为3.60 m；

采用的钢管类型为Φ48×3；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

单扣件连墙件布置取一步一跨，竖向间距1.8 m，水平间距1.5 m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布荷载(kN/m2)：2.000；脚手架用途：装修脚手架；

同时施工层数：2 层；

3.风荷载参数

本工程地处浙江杭州市，查荷载规范基本风压为0.300kN/m2，风压高度变化系数μz为0.796，风荷载体型系数μs为1.254；

计算中考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m)：0.1250；

脚手板自重标准值(kN/m2)：0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m)：0.160；

安全设施与安全网自重标准值(kN/m2)：0.010；脚手板铺设层数：5 层；

脚手板类别：冲压钢脚手板；栏杆挡板类别：冲压钢脚手板挡板；

二、横向水平杆的计算

横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算，横向水平杆在纵向水平杆的上面。

按照上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向水平杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

横向水平杆的自重标准值：P1= 0.033kN/m ；

脚手板的荷载标准值：P2= 0.3×1.5/3=0.15kN/m ；

活荷载标准值：Q=2×1.5/3=1kN/m；

荷载的计算值：q=1.2×0.033+1.2×0.15+1.4×1=1.62kN/m；

横向水平杆计算简图

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：

M qmax=ql2/8

最大弯矩M qmax =1.62×1.052/8=0.223kN·m；

最大应力计算值σ=M qmax/W =49.722N/mm2；

横向水平杆的最大弯曲应力σ =49.722N/mm2小于横向水平杆的抗弯强度设计值

[f]=205N/mm2

横向水平杆的弯曲应力满足要求！

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=0.033+0.15+1=1.183kN/m ；

νqmax=5ql4/384EI

最大挠度ν=5.0×1.183×10504/(384×2.06×105×107800)=0.843 mm；

横向水平杆的最大挠度0.843 mm 小于横向水平杆的最大容许挠度1050 /

150=7mm 与10 mm

横向水平杆的挠度满足要求！

三、纵向水平杆的计算

纵向水平杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，横向水平杆在纵向水平杆的上面。

1.荷载值计算

横向水平杆的自重标准值：P1= 0.033×1.05=0.035kN；

脚手板的荷载标准值：P2= 0.3×1.05×1.5/3=0.158kN；

活荷载标准值：Q= 2×1.05×1.5/3=1.05kN；

荷载的设计值：P=(1.2×0.035+1.2×0.158+1.4×1.05)/2=0.85kN；

纵向水平杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为纵向水平杆自重均布荷载与横向水平杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

M max=0.1ql2

均布荷载最大弯矩计算：M1max=0.1×0.85×1.52=0.191kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下：

M pmax=0.267Pl

集中荷载最大弯矩计算：M2max=0.267×0.85×1.5= 0.341kN·m；

M=M1max + M2max=0.191+0.341=0.532kN·m

最大应力计算值σ=0.532×106/4490=118.48N/mm2；

纵向水平杆的最大弯曲应力计算值σ=118.48N/mm2小于纵向水平杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2

纵向水平杆的弯曲应力满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为纵向水平杆自重均布荷载与横向水平杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；

均布荷载最大挠度计算公式如下：

νmax=0.677ql4/100EI

纵向水平杆自重均布荷载引起的最大挠度：

νmax= 0.677×0.033×15004 /(100×2.06×105×107800)=0.051 mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下：

νpmax=1.883Pl3/100EI

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

横向水平杆传递荷载P=(0.035+0.158+1.05)/2=0.621kN

ν= 1.883×0.621×15003/ ( 100 ×2.06×105×107800)=1.778 mm；

最大挠度和：ν= νmax + νpmax=0.051+1.778=1.829 mm；

纵向水平杆的最大挠度 1.829 mm 小于纵向水平杆的最大容许挠度1500 / 150=10与10 mm

纵向水平杆的挠度满足要求！