【正文】 值，N=；i —— 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=；k —— 計算長度附加系數(shù)，；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 —— 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)度計算值(N/mm2)；[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，[f]=； 經(jīng)計算得到: σ=12630/(397)=；不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 σ [f],滿足要求!,立桿的穩(wěn)定性計算西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項目外墻腳手架施工方案 27其中 N —— 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=；i —— 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=；k —— 計算長度附加系數(shù)，；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 —— 長細(xì)比，為3118/16=195 λ0 —— 允許長細(xì)比(k取1)，為2700/16=169 MW —— 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，MW=；σ —— 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值(N/mm2)；[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，[f]=；經(jīng)計算得到 σ=12042/(397)+103000/4248=；考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 σ [f],滿足要求!六、最大搭設(shè)高度的計算: 不考慮風(fēng)荷載時，當(dāng)立桿采用單管時，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度[H]，按下式計算： [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)計值，σ = ；經(jīng)計算得到，不考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 [H] = 。西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項目外墻腳手架施工方案 28考慮風(fēng)荷載時，當(dāng)立桿采用單管時，單、雙排腳手架允許搭設(shè)高度[H]，按下式計算： [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)計值，σ = ；經(jīng)計算得到，考慮風(fēng)荷載時，按照穩(wěn)定性計算的搭設(shè)高度 [H] = 。取上面兩式計算結(jié)果的最小值，腳手架允許搭設(shè)高度 [H]=。七、連墻件的計算: 連墻件的軸向力計算值應(yīng)按照下式計算： Nl = Nlw + No其中 Nlw —— 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，應(yīng)按照下式計算： Nlw = wk Aw wk —— 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，wk = ；Aw —— 每個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)計算得到 Nlw = ，連墻件軸向力計算值 Nl = 根據(jù)連墻件桿件強(qiáng)度要求，軸向力設(shè)計值 Nf1 = [f] 根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設(shè)計值 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)過計算得到 Nf1 = Nf1Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足強(qiáng)度設(shè)計要求!西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項目外墻腳手架施工方案 29經(jīng)過計算得到 Nf = Nf2Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足穩(wěn)定性設(shè)計要求!連墻件采用扣件與墻體連接。經(jīng)過計算得到 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)計值(kN/m2)；fg = 地基承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算 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 = 地基承載力的計算滿足要求!西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項目外墻腳手架施工方案扣件腳手架計算滿足要求！三排架懸挑腳手架計算書計算參數(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。，同時考慮2層施工。腳手板采用竹笆片，按照鋪設(shè)4層計算。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)。鋼管慣性矩計算采用 I=π(D4d4)/64，抵抗距計算采用 W=π(D4d4)/32D。一、大橫桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)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。大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=+==西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項目外墻腳手架施工方案 31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)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(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、小橫桿的計算小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)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。大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1== 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=++=小橫桿計算簡圖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 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=()+106/=,滿足要求!西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項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=(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(): R ≤ Rc其中 Rc —— 扣件抗滑承載力設(shè)計值,； R —— 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值； 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)計計算滿足要求!西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項目外墻腳手架施工方案,試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,；雙扣件在20kN的荷載下會滑動,；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)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 。活荷載為施工荷載標(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)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = = 。考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)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=+= 西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項目外墻腳手架施工方案 35不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)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(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 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)過計算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩：Mw=五、立桿的穩(wěn)定性計算,立桿的穩(wěn)定性計算其中 N —— 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=；i —— 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=；k —— 計算長度附加系數(shù)，；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 —— 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)度計算值(N/mm2)；[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，[f]=； 經(jīng)計算得: 西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項目外墻腳手架施工方案 36 σ=7851/(397)=；不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 σ [f],滿足要求!,立桿的穩(wěn)定性計算其中 N —— 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=；i —— 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=；k —— 計算長度附加系數(shù)，；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 —— 長細(xì)比，為3118/16=195 λ0 —— 允許長細(xì)比(k取1)，為2700/16=169 MW —— 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，MW=；σ—— 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值(N/mm2)；[f] —— 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，[f]=； 經(jīng)計算得到σ=7518/(397)+129000/4248=； 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 σ [f],滿足要求!六、連墻件的計算連墻件的軸向力計算值應(yīng)按照下式計算： Nl = Nlw + No其中 Nlw —— 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，應(yīng)按照下式計算： Nlw = wk Aw西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項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)計算得到 Nlw = ，連墻件軸向力計算值 Nl = 根據(jù)連墻件桿件強(qiáng)度要求，軸向力設(shè)計值 Nf1 = [f] 根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求，軸向力設(shè)計值 Nf2 = [f] 連墻件軸向力設(shè)計值 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)過計算得到 Nf1 = Nf1Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足強(qiáng)度設(shè)計要求!經(jīng)過計算得到 Nf2 = Nf2Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足穩(wěn)定性設(shè)計要求!連墻件采用扣件與墻體連接。經(jīng)過計算得到: 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、懸挑梁的受力計算懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計算懸出端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)。懸臂單跨梁計算簡圖 支座反力計算公式支座彎矩計算公式C點(diǎn)最大撓度計算公式其中 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)度計算荷載 N= 水平鋼梁自重強(qiáng)度計算荷載 q=10=k2=，經(jīng)過計算得到 支座反力 RA= 支座反力 RB= 最大彎矩 MA= 抗彎計算強(qiáng)度 f=106/()=,滿足要求!受腳手架作用集中計算荷載 N=+= 水平鋼梁自重計算荷載 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)定性計算水平鋼梁采用20a號工字鋼,計算公式如下其中 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)計規(guī)范》(GB500172011)附錄得到： φb= ，按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB500172011)附錄B其值φb=39。b=106/()=； 水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 σ [f],滿足要求!九、錨固段與樓板連接的計算，拉環(huán)強(qiáng)度計算如下：西交利物浦大學(xué)南校區(qū)項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