【正文】 值，N=；i —— 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=；k —— 計(jì)算長度附加系數(shù)，；u —— 計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=；l0 —— 計(jì)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 —— 長細(xì)比，為3118/16=195 λ0 —— 允許長細(xì)比(k取1)，為2700/16=169 σ —— 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=； 經(jīng)計(jì)算得到: σ=12630/(397)=；不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 σ [f],滿足要求!,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案 27其中 N —— 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=；i —— 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=；k —— 計(jì)算長度附加系數(shù)，；u —— 計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=；l0 —— 計(jì)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 —— 長細(xì)比，為3118/16=195 λ0 —— 允許長細(xì)比(k取1)，為2700/16=169 MW —— 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=；σ —— 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=；經(jīng)計(jì)算得到 σ=12042/(397)+103000/4248=；考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 σ [f],滿足要求!六、最大搭設(shè)高度的計(jì)算: 不考慮風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)立桿采用單管時(shí)，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度[H]，按下式計(jì)算： [H] = [φAσ(+)] / 其中 NG2k —— 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2k = ；NQk —— 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQk = ；gk —— 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = ；NXie —— 軸向力鋼絲繩卸荷部分，NQk = ；σ —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，σ = ；經(jīng)計(jì)算得到，不考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 [H] = 。西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案 28考慮風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)立桿采用單管時(shí)，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度[H]，按下式計(jì)算： [H] = {φAσ[+(NQk+φAMwk)NXie]} / 其中 NG2k —— 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力，NG2k = ；NQk —— 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，NQk = ；gk —— 每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，gk = ；Mwk —— 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，Mwk = ；NXie —— 軸向力鋼絲繩卸荷部分，NQk = ；σ —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，σ = ；經(jīng)計(jì)算得到，考慮風(fēng)荷載時(shí)，按照穩(wěn)定性計(jì)算的搭設(shè)高度 [H] = 。取上面兩式計(jì)算結(jié)果的最小值，腳手架允許搭設(shè)高度 [H]=。七、連墻件的計(jì)算: 連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl = Nlw + No其中 Nlw —— 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算： Nlw = wk Aw wk —— 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，wk = ；Aw —— 每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)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(jì)算得到 Nlw = ，連墻件軸向力計(jì)算值 Nl = 根據(jù)連墻件桿件強(qiáng)度要求，軸向力設(shè)計(jì)值 Nf1 = [f] 根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設(shè)計(jì)值 Nf2 = [f] 其中 φ —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l/i=；凈截面面積 Ac = ；毛截面面積 A = ；[f] = 。經(jīng)過計(jì)算得到 Nf1 = Nf1Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求!西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案 29經(jīng)過計(jì)算得到 Nf = Nf2Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要求!連墻件采用扣件與墻體連接。經(jīng)過計(jì)算得到 N1= ，連墻件扣件滿足要求!連墻件扣件連接示意圖八、立桿的地基承載力計(jì)算: 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求 pk ≤ fg其中 pk —— 腳手架立桿基礎(chǔ)底面處的平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值，pk =Nk/A=(kPa)Nk —— 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值 Nk = += A —— 基礎(chǔ)底面面積(m2)；A = fg —— 地基承載力設(shè)計(jì)值(kN/m2)；fg = 地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算 fg = kc fgk其中 kc —— 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；kc = fgk —— 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；fgk = 地基承載力的計(jì)算滿足要求!西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案扣件腳手架計(jì)算滿足要求！三排架懸挑腳手架計(jì)算書計(jì)算參數(shù): N/mm2。雙排腳手架，立桿采用單立管。，。采用的鋼管類型為φ48，連墻件采用2步3跨。，同時(shí)考慮2層施工。腳手板采用竹笆片，按照鋪設(shè)4層計(jì)算。欄桿采用沖壓鋼板。腳手板下大橫桿在小橫桿上面，且主結(jié)點(diǎn)間增加三根大橫桿。懸挑水平鋼梁采用20a號(hào)工字鋼。懸挑水平鋼梁采用懸臂式結(jié)構(gòu)，沒有鋼絲繩或支桿與建筑物拉結(jié)。鋼管慣性矩計(jì)算采用 I=π(D4d4)/64，抵抗距計(jì)算采用 W=π(D4d4)/32D。一、大橫桿的計(jì)算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)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(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=+==西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案 31大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)大橫桿計(jì)算荷載組合簡圖(支座最大彎矩)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(jì)算公式如下:跨中最大彎矩為M1=(+)= 支座最大彎矩計(jì)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(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：σ=106/=,滿足要求!最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度 計(jì)算公式如下:靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1=+=活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2=V=(+)(100105)= ,滿足要求!二、小橫桿的計(jì)算小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計(jì)算值，在最不利荷載布置下計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1== 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=++=小橫桿計(jì)算簡圖最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:M=()+106/=,滿足要求!西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案 33最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和 均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下:集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下:小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=(384105)= 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P=++= 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度V2=19(384105)= 最大撓度和V=V1+V2= ,滿足要求!三、扣件抗滑力的計(jì)算縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(): R ≤ Rc其中 Rc —— 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,； R —— 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值； 橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1== 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=++= 單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案,試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),；雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),；四、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)； NG1 = =(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹笆片腳手板， NG2 = 4(+)/2=(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板， NG3 = 4=(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)； NG4 = = 經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = ?；詈奢d為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算其中 W0 —— 基本風(fēng)壓(kN/m2)，W0 = Uz —— 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，Uz = Us —— 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = = ?？紤]風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = + 經(jīng)過計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=+= 西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案 35不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = + 經(jīng)過計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=+= 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計(jì)算公式 MW = —— 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； la —— 立桿的縱距(m)； h —— 立桿的步距(m)。經(jīng)過計(jì)算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩：Mw=五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算其中 N —— 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=；i —— 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=；k —— 計(jì)算長度附加系數(shù)，；u —— 計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=；l0 —— 計(jì)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 —— 長細(xì)比，為3118/16=195 λ0 —— 允許長細(xì)比(k取1)，為2700/16=169 σ—— 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=； 經(jīng)計(jì)算得: 西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案 36 σ=7851/(397)=；不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 σ [f],滿足要求!,立桿的穩(wěn)定性計(jì)算其中 N —— 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=；i —— 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=；k —— 計(jì)算長度附加系數(shù)，；u —— 計(jì)算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=；l0 —— 計(jì)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 —— 長細(xì)比，為3118/16=195 λ0 —— 允許長細(xì)比(k取1)，為2700/16=169 MW —— 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，MW=；σ—— 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值(N/mm2)；[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=； 經(jīng)計(jì)算得到σ=7518/(397)+129000/4248=； 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 σ [f],滿足要求!六、連墻件的計(jì)算連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl = Nlw + No其中 Nlw —— 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算： Nlw = wk Aw西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案 37 wk —— 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，wk = ；Aw —— 每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)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(jì)算得到 Nlw = ，連墻件軸向力計(jì)算值 Nl = 根據(jù)連墻件桿件強(qiáng)度要求，軸向力設(shè)計(jì)值 Nf1 = [f] 根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設(shè)計(jì)值 Nf2 = [f] 連墻件軸向力設(shè)計(jì)值 Nf = [f] 其中 φ —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l/i=；凈截面面積Ac = ；毛截面面積 A = ；[f] = 。經(jīng)過計(jì)算得到 Nf1 = Nf1Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求!經(jīng)過計(jì)算得到 Nf2 = Nf2Nl，連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要求!連墻件采用扣件與墻體連接。經(jīng)過計(jì)算得到: Nl= ，連墻件扣件滿足要求!西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案 38連墻件扣件連接示意圖七、懸挑梁的受力計(jì)算懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計(jì)算懸出端C受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。懸臂單跨梁計(jì)算簡圖 支座反力計(jì)算公式支座彎矩計(jì)算公式C點(diǎn)最大撓度計(jì)算公式其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。本工程算例中，m = 2300mm，l = 3450mm，ml = 1250mm，m2 = 2100mm； 水平支撐梁的截面慣性矩I = ，截面模量(抵抗矩)W = 。受腳手架作用集中強(qiáng)度計(jì)算荷載 N= 水平鋼梁自重強(qiáng)度計(jì)算荷載 q=10=k2=，經(jīng)過計(jì)算得到 支座反力 RA= 支座反力 RB= 最大彎矩 MA= 抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f=106/()=,滿足要求!受腳手架作用集中計(jì)算荷載 N=+= 水平鋼梁自重計(jì)算荷載 q=10=《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 1302011)： ,滿足要求!八、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算水平鋼梁采用20a號(hào)工字鋼,計(jì)算公式如下其中 φb —— 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500172011)附錄得到： φb= ，按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500172011)附錄B其值φb=39。b=106/()=； 水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算 σ [f],滿足要求!九、錨固段與樓板連接的計(jì)算，拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算如下：西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項(xiàng)目外墻腳手架施工方案 40水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)受力R