【導讀】《建筑施工計算手冊》江正榮著中國建筑工業(yè)出版社；《建筑施工手冊》第五版中國建筑工業(yè)出版社；《建筑結構荷載規(guī)范》中國建筑工業(yè)出版社；建筑工業(yè)出版社；《建筑施工安全檢查標準》中國建筑工業(yè)出版社。本工程包含多層框架結構和高層框剪結構工程。腳手架作為主體結構施工期間間的圍護架和裝修施工期間的操作架。48×鋼管搭設，搭設高度不超過20M，雙排腳手架的凈寬度取米，錨固采用在樓板內(nèi)預埋Ø16錨環(huán)。，縱距為左右，步距為。其它外墻腳手架分開單獨搭設，每層進料口拉結點加密為4個。下面，并要保證兩側30cm以上搭接長度。在外側立面整個長度和高度上連續(xù)設置剪刀撐；排水溝200×300，每根立桿底部鋪設通長50*200mm松木板作為底座。同時考慮2步施工?？奂c立柱扣緊，其長度大于3跨，不小于6m，同一步大橫桿四周要交圈。縱向水平桿（大橫桿）采用對接扣件連接，其接頭應交錯布置?？v向水平桿的接頭不宜設置在同步或同跨內(nèi)。

　　

【正文】 小直徑 D=[6273 4/( 2)]1/2=7mm 水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側 30cm以上搭接長度。 （ 2）水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，螺栓粘結力錨固強度計算如下： 錨固深度計算公式 其中 N —— 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力， N = ； 45 d —— 樓板螺栓的直徑， d = 16mm； [fb] —— 樓板螺栓與混凝土的容許粘接強度，計算中取 ； h —— 樓板螺栓在混凝土樓板內(nèi)的錨固深度。 經(jīng)過計算得到 h 要大于 ( 16 )=。 （ 3） 水平鋼梁與樓板壓點如果采用螺栓，混凝土局部承壓計算如下： 混凝土局部承壓的螺栓拉力要滿足公式 其中 N —— 錨固力，即作用于樓板螺栓的軸向拉力， N = ； d —— 樓板螺栓的直徑， d = 16mm； b —— 樓板內(nèi)的螺栓錨板 邊長， b=5d=80mm； fcc —— 混凝土的局部擠壓強度設計值，計算中取 =； 經(jīng)過計算得到公式右邊等于 樓板混凝土局部承壓計算滿足要求 ! （ 4）水平鋼梁與樓板錨固壓點部位樓板負彎矩配筋計算如下： 錨固壓點處樓板負彎矩數(shù)值為 M = 根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》 GB500102021 第 條 46 其中 α 1──系數(shù)，當混凝土強度不超過 C50 時， α 1取為 ,當混凝土強度等級為 C80 時， α 1取為 ,期間按線性內(nèi)插法確定； fc──混凝土抗壓強度設計值； h0──截面有效高度； fy──鋼筋受拉強度設計值。 截面有效高度 h0 = 12015 = 105mm； α s = 106/( 1000 )= ξ = 1(12 )1/2= γ s = 樓板壓點負彎矩配筋為 As = 10^6 / ( ) = mm2 懸挑腳手架計算滿足要求！ （連梁 ） 依據(jù)規(guī)范 : 《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》 JGJ1302021 《建筑結構荷載規(guī)范》 GB500092021 《鋼結構設計規(guī)范》 GB500172021 《混凝土結構設計規(guī)范》 GB500102021 參數(shù) : 鋼管強度為 N/mm2，鋼管強度折減系數(shù)取 。 雙排腳手架，搭設高度 米，立桿采用單立管。 47 立桿的縱距 米，立桿的橫距 米，內(nèi)排架距離結構 米，立桿的步距 米。 采用的鋼管類型為 φ 48 ， 連墻件采用 2 步 2 跨，豎向間距 米，水平間距 米。 施工活荷載為 ，同時考慮 2 層施工。 腳手板采用竹笆片，荷載為 ，按照鋪設 6層計算。 欄桿采用沖壓鋼板，荷載為 ，安全網(wǎng)荷載取 。 腳手板 下大橫桿在小橫桿上面，且主結點間增加兩根大橫桿。 基本風壓 ，高度變化系數(shù) ，體型系數(shù) 。 懸挑水平鋼梁采用 16號工字鋼，建筑物外懸挑段長度 米，建筑物內(nèi)錨固段長度 米。 懸挑水平鋼梁上面的聯(lián)梁采用 [16 號槽鋼 U口水平，相鄰懸挑鋼梁之間的聯(lián)梁上最多布置 1根立桿。 懸挑水平鋼梁采用拉桿與建筑物拉結，最外面支點距離建筑物 。拉桿采用鋼絲繩。 鋼管慣性矩計算采用 I=π (D4d4)/64，抵抗距計算采用 W=π (D4d4)/32D。 計算 大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。 按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。 （ 1）均布荷載值計算 大橫桿的自重標準值 P1=腳手板的荷載標準值 P2= 活荷載標準值 Q= 靜荷載的計算值 q1= + = 活荷載的計算值 q2= = 48 大橫桿計算荷載組合簡圖 (跨中最大彎矩和跨中最大撓度 ) 大橫桿計算荷載組合簡圖 (支座最大彎矩 ) （ 2）抗彎強度計算 最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩 跨中最大彎矩計算公式如下 : 跨中最大彎矩為 M1=( + ) = 支座最大彎矩計算公式 如下 : 支座最大彎矩為 M2=( + ) = 我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算： σ = 106/=大橫桿的計算強度小于 ,滿足要求 ! （ 3）撓度計算 最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度 計算公式如下 : 49 靜荷載標準值 q1=+=活荷載標準值 q2=三 跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=( + ) (100 105 )= 大橫桿的最大撓度小于 ,滿足要求 ! 小橫桿的計算 小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。 用大橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。 （ 1）荷載值計算 大橫桿的自重標準值 P1= = 腳手板的荷載標準 值 P2= 活荷載標準值 Q= 荷載的計算值 P= + + = 小橫桿計算簡圖 （ 2）抗彎強度計算 最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和 50 均布荷載最大彎矩計算公式如下 : 集中荷載最大彎矩計 算公式如下 : M=( ) + σ = 106/=小橫桿的計算強度小于 ,滿足要求 ! （ 3）撓度計算 最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和 均布荷載最大撓度計算公式如下 : 集中荷載最大撓度計算公式如下 : 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1= (384 105 )= 集中荷載標準值 P=++= 集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度 V2= (3 )/(72 105 )= 最大撓度和 V=V1+V2= 小橫桿的最大撓度小于 ,滿足要求 ! 51 扣件抗滑力的計算 縱向或橫向水平桿與立桿連接時 ，扣件的抗滑承載力按照下式計算 (規(guī)范 ): R ≤ Rc 其中 Rc —— 扣件抗滑承載力設計值 ,取 ； R —— 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值； 橫桿的自重標準值 P1= = 腳手板的荷載標準值 P2= 活荷載標準值 Q= 荷載的計算值 R= + + = 單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求 ! 當直角扣件的擰緊力矩達 時 ,試驗表明 :單扣件在 12kN 的荷載下會滑動 ,其抗滑承載力可取 ； 雙扣件在 20kN 的荷載下會滑動 ,其抗滑承載力可取 ； 腳手架荷載標準值 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。 靜荷載標準值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結構自重標準值 (kN/m)；本例為 NG1 = = (2)腳手板的自 重標準值 (kN/m2)；本例采用竹笆片腳手板，標準值為 NG2 = 6 (+)/2= (3)欄桿與擋腳手板自重標準值 (kN/m)；本例采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板，標準值為 NG3 = 6/2= (4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(wǎng) (kN/m2)； 52 NG4 = = 經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 。 活荷載為施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的 1/2 取值。 經(jīng)計算得到，活荷載標準值 NQ = 2 風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 W0 —— 基本風壓 (kN/m2)， W0 = Uz —— 風荷載高度變化系數(shù)， Uz = Us —— 風荷載體型系數(shù)： Us = 經(jīng)計算得到，風荷載標準值 Wk = = 。 考慮風荷載時 ,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = + 經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力 N= + = 不考慮風荷載時 ,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = + 經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力 N= + = 風荷載設計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 其中 Wk —— 風荷載標準值 (kN/m2)； la —— 立桿的縱距 (m)； 53 h —— 立桿的步距 (m)。 經(jīng)過計算得到風荷載產(chǎn)生的彎矩： Mw= 立桿的穩(wěn)定性計算 （ 1）不考慮風荷載時 ,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N —— 立桿的軸心壓力設計值， N=； i —— 計算立桿的截面回轉半徑， i=； k —— 計算長度附加系數(shù)，取 ； u —— 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定， u=； l0 —— 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定， l0= =； A —— 立桿凈截面面積， A=； W —— 立桿凈截面模量 (抵抗矩 ),W=； λ —— 由長細比，為 3118/16=196； φ —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) ,由長細比 l0/i 的結果查表得到； σ —— 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)； [f] —— 鋼管立桿抗壓強度設計值， [f]=； 經(jīng)計算得 : σ =10282/( 424)=； 不考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 σ [f],滿足要求 ! （ 2）考慮風荷載時 ,立桿的穩(wěn)定性計算 54 其中 N —— 立桿的軸心壓力設計值， N=； i —— 計算立桿的截面回轉半徑， i=； k —— 計算長度附加 系數(shù)，取 ； u —— 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定， u=； l0 —— 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定， l0= =； A —— 立桿凈截面面積， A=； W —— 立桿凈截面模量 (抵抗矩 ),W=； λ —— 由長細比，為 3118/16=196； φ —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) ,由長細比 l0/i 的結果查表得到； MW —— 計算立 桿段由風荷載設計值產(chǎn)生的彎矩， MW=； σ —— 鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2)； [f] —— 鋼管立桿抗壓強度設計值， [f]=； 經(jīng)計算得到 σ =9747/( 424)+308000/4491=； 考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 σ [f],滿足要求 ! 連墻件的計算 連墻件的軸向力計算值應按照下式計算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw —— 風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向 力設計值 (kN)，應按照下式計算： Nlw = wk Aw 55 wk —— 風荷載標準值， wk = ； Aw —— 每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側的迎風面積 : Aw = = ； No —— 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力 (kN)； No = 經(jīng)計算得到 Nlw = ，連墻件軸向力計算值 Nl = 根據(jù)連墻件桿件強度要求，軸向力設計值 Nf1 = [f] 根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設計值 Nf2 = A[f] 連墻件軸向力設計值 Nf = A[f] 其中 φ —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) ,由長細比 l/i=表得到 φ =； 凈截面面積 Ac = ；毛截面面積 A = ； [f] = 。 經(jīng)過計算得到 Nf1 = Nf1Nl，連