超高层建筑悬挑扣件式钢管脚手架设计计算.doc

超高层建筑的悬挑扣件式钢管脚手架设计计算 本设计计算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）的规定对本工程的悬挑扣件式钢管脚手架进行设计和计算。 1、设计说明： 脚手架用∮48×3.5钢管和扣件搭设成双排（见图1），立杆下部支承在用I12.6的工字钢制作的水平悬挑梁上，工字钢悬挑顶端用∮12.5的6×19钢丝绳与上一层边梁或墙柱上拉接，工字钢伸进楼层的一端套在预埋的∮22的螺栓上用螺帽、垫片挤紧牢固。 脚手架搭设横距为1.05m，纵距为1.5m，为了使安全网充分张拉，增加脚手架的观感，设计步距为1.85m，连墙件为两步三跨矩形布置；脚手架高度21.Om，为了不与窗台板等飘板冲突，内立杆距结构边0．3m，每楼层铺设钢筋网片(钢笆网)作为脚手板。 施工作业层按2层计算，活荷载取值为3.0kN／m2作业层设扶手栏杆和挡脚板。脚手架外立杆内侧挂密目式安全网封闭施工。剪刀撑在外侧立面上沿高度和长度连续布置；其余搭设要求按照JGJl30---2001规定执行。本地区基本风压0.77kN／m2。 2、搭设参数验算 由于第3段悬挑架所处标高最高，受风荷载影响受力是最不利的，所以以第3段悬挑架为例计算。 2．1．荷载计算 2．1．1．脚手架结构自重 根据(JCJl30—2001)规范中附表A—1得gk=21×0．1248=2.6208kN 2．1．2．外立杆配件自重 1)脚手板(钢笆网)，按2步设一层，共7层，单位荷载取0.30Kn/m2； 外立杆：g1-1=1.5×1.05m×0.3×7/2=1.65kN 内立杆：g2-1=1.65+0.2×1.5×0.3×2=1.83kN 2)扶手栏杆及脚板，按5层计，查表4.2.1-2 g1-2=5×0.11×1.5=0.825Kn 3)安全网 g1-3=21×1.5×0.01=0.315kN 4)内伸横杆及脚手板 g2-2=1.5×0.038×2+0.4×1.5×0.3×2=0.474kN 5)合计 外立杆：g1=1.65+0.825+0.315=2.79kN 内立杆：g2=2.83+0.474=3.304kN 2.1.3施工活荷载 外立杆：Q1=1.5×1.05×3×2/2=4.725kN 内立杆：Q2=1.5×（1.05/2+0.4）×3×2=8.352kN 2.1.4总设计垂直荷载 外立杆：N1=1.2×（2.6208+2.79）+1.4×3.6=11.53kN 内立杆：N2=1.2×（2.6208+3.304）+1.4×7.2=17.19kN 2.2立杆稳定性验算 2.2.1内立杆稳定性验算查规范5.3.3表得μ=1.50 λ=μh/i=1.50×1.85/0.0158=175.6 查规范附表C得φ=0.211 立杆稳定性验算，根据规范5.3.1—1公式 N／μA=17190／(0.211 ×489)=166.6N／mm2?=205N／mm2。 满足要求。 2．2．2．外立杆稳定性验算 1)风荷载计算 本地区基本风压为： Wo=0.77kN／m2，地形为C类，外立杆下端标高在97.1m，风压 变化值为μZ=1.77。 脚手架挡风面积为：1.85×1.5/2=1.3875 密目式安全网的挡风系数取0.5，查规范表4.2.4，风载体型系数为μs=1.3∮，则脚手架所承受的风载标准值为： wk=0.7×0.77×1.77×1.3×0.5=0.620kN／m2 由风载产生的弯距根据规范5.3.4公式得： MW=0.85×1.4×0.620×1.5×1.85／10=0.21kN·m 立杆稳定性验算： N／μA+MW／W =11530／(0.211×489)+210／5.08=153.09N／mm2 ?=205N／mm2满足要求。 2.3.钢丝绳强度验算 悬挑架的I12.6工字钢端部斜拉钢丝绳后按简支梁，钢丝绳斜 度≥60*，钢丝绳的安全系数K取3.0，钢丝绳的破断拉力换算系数 α，对于6x19钢丝绳取0.85。 按公式KN／α≤Pg计算钢丝绳的设计强度（见图2） Ny=16.45×4／7+12.12=21.52kN Nt=21.52×2／1.732=24.85kN KN／α=3×24.85／0.85=87.7kN ∴选直径为中12.5的6×19的钢丝绳允许承受拉力为114.5kN。 Pg=114.5kN≥87.7Kn。满足要求。 2.4.工字钢验算 2.4.1.工字钢验算简图（见图3） I12.6工字钢截面特性：WX=77.5㎝3 IX=488㎝4自重g=0.142kN/m最大弯距MX=16.45×0.3×1.0