1、恒智天成安全計(jì)算軟件三角形鋼管懸挑腳手架計(jì)算書由于國家未對(duì)鋼管懸挑腳手架作出相應(yīng)規(guī)定，故本計(jì)算書參考施工技術(shù)2006.2期編制，僅供參考。一、恒智天成安全計(jì)算軟件參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 12 m，立桿采用單立管；搭設(shè)尺寸為：立桿的橫距為 1.05m，立桿的縱距為1.2m，大小橫桿的步距為1.5 m；內(nèi)排架距離墻長度為0.30m；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 1 根；采用的鋼管類型為 48 × 3.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù)為 0.90；連墻件采用二步三跨，豎向間距 3 m，水平間距3.6 m，采用扣件連接；連墻件連接方式為

2、雙扣件；2.活荷載參數(shù)施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.000 kN/m2；腳手架用途:裝修腳手架；同時(shí)施工層數(shù):2 層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處北京，基本風(fēng)壓0.45 kN/m2；地面粗糙度類別：A類(近海或湖岸區(qū)，風(fēng)荷載體型系數(shù)s 為1.236；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m:0.1291；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2:0.350；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m:0.140；安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2:0.050；腳手板鋪設(shè)層數(shù):4；腳手板類別:木腳手板；欄桿擋板類別:木腳手板擋板；每米腳手架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m:0.038；5.三角形鋼管支撐參數(shù)支撐點(diǎn)A到點(diǎn)D的距離（

3、m）:3.3；內(nèi)排架至鋼管樁的距離（m）：0.5；斜撐上布置構(gòu)造水平撐桿數(shù)量: 1 根。二、恒智天成安全計(jì)算軟件小橫桿的計(jì)算:小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.038 kN/m ；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.35×1.2/2=0.210 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=2×1.2/2=1.200 kN/m；荷載的計(jì)算值: q=1.2×0.038+1.2×0.210+1.4×1.200 = 1.9

4、78 kN/m； 小橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計(jì)算公式如下: Mqmax = ql2/8最大彎矩 Mqmax =1.978×1.052/8 = 0.273 kN·m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = Mqmax/W =53.662 N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =53.662 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度計(jì)算:最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.210+1.200 = 1.448 kN/m ；Vqmax = 5ql4/384EI最大撓度 = 5.0

5、5;1.448×10504/(384×2.06×105×12.19×104=0.913 mm；小橫桿的最大撓度 0.913 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050 / 150=7.000 與10 mm，滿足要求！三、恒智天成安全計(jì)算軟件大橫桿的計(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，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.038×1.05=0.040 kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.35×1.05×1.2/2=0.221 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q= 2×1.

6、05×1.2/2=1.260 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: P=(1.2×0.040+1.2×0.221+1.4×1.260/2=1.038 kN；大橫桿計(jì)算簡圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的彎矩和。Mmax = 0.08ql2均布荷載最大彎矩計(jì)算:M1max=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004 kN·m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下:Mpmax = 0.213Pl集中荷載最大彎矩計(jì)算:M2max=0.213×1.038×1.2= 0.26

7、5 kN·m；M = M1max + M2max = 0.004+0.265=0.270 kN·m最大應(yīng)力計(jì)算值 = 0.270×106/5080=53.122 N/mm2；大橫桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 53.122 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和,單位:mm；均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下:Vmax = 0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度：max= 0.677×0.038×12004 /(1

8、00×2.06×105×121900 = 0.021 mm；集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下:Vpmax = 1.615Pl3/100EI集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載 P=（0.040+0.221+1.260）/2=0.760kN = 1.615×0.760×103×12003/ ( 100 ×2.06×105×121900 = 0.845 mm；最大撓度和：= max + pmax = 0.021+0.845=0.867 mm；大橫桿的最大撓度 0.867 mm 小于 大橫桿的最大

9、容許撓度 1200 / 150=8.000與10 mm，滿足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算:按規(guī)范表直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.90，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為7.20kN。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(規(guī)范R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取7.20 kN；R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.038×1.05×1/2=0.02 kN；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.038×1.2=0.046 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:

10、P3 = 0.3×1.05×1.2/2=0.189 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 2×1.05×1.2 /2 = 1.260 kN；荷載的設(shè)計(jì)值: R=1.2×(0.02+0.046+0.189+1.4×1.260=2.07 kN；R 7.20 kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求!五、腳手架立桿荷載計(jì)算:作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：(1每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，為0.1291kN/mNG1 = 0.1291+(1.05×1/2×0.038/1.50×12.

11、00 = 1.710kN；(2腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用木腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.4kN/m2NG2= 0.4×4×1.2×(1.05+0.3/2 = 1.134 kN；(3欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用木腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14kN/mNG3 = 0.14×4×1.2/2 = 0.336 kN；(4吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.050 kN/m2NG4 = 0.050×1.2×12 = 0.720 kN；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.900 kN；2.活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：活荷載

12、為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，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 = 2×1.05×1.2×2/2 = 2.52 kN；3.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：Wk=0.7z·s·0其中 0 - 基本風(fēng)壓(kN/m2，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001的規(guī)定采用：0 = 0.5 kN/m2；s - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為1.236；z - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001的規(guī)定采用：腳手架底部z= 2.73，腳手架頂部z= 1.54； 經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:腳手架底部Wk

13、= 0.7 ×0.5×2.73×1.236 = 1.063 kN/m2；腳手架頂部Wk = 0.7 ×0.5×1.54×1.236 = 0.600 kN/m2； 六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:1.組合風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 = N/(A + MW/W f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：N =1.2×3.900+ 0.85×1.4×2.52= 7.679 kN； 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長度附加系數(shù)： k = 1.155 ； = 1.50；計(jì)算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0

14、= 2.599 m；長細(xì)比: L0/i = 164 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.262立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩 ：W = 5.08 cm3；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為:Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 = 0.85 ×1.4×1.063×1.2×1.52/10 = 0.342 kN·m；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 N/mm2； = 7679.376/(0.262×489+341509.192/5080

15、 = 127.166 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 127.166 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿足要求！ 2.不組合風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 = N/(A f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：N =1.2×3.900+ 1.4×2.52= 8.209 kN； 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長度附加系數(shù)： k = 1.155 ；計(jì)算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ： = 1.50 ；計(jì)算長度 ,由公式 lo = k××h 確定 ：l0 = 2.599 m；長細(xì)比 Lo/i = 164 ；軸心受壓立桿的

16、穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.262立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩 ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 N/mm2； = 8208.576/(0.262×489=64.070 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 64.070 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205 N/mm2，滿足要求！ 七、連墻件的穩(wěn)定性計(jì)算: 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN，按照下式計(jì)算：Nlw = 1.4×Wk×Aw = 9.077 kN；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面

17、積 Aw = 10.8 m2；連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值 Nl = Nlw + N0= 14.077 kN；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：Nf = ·A·f其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細(xì)比 l/i = 300/15.8的結(jié)果查表得到 =0.949，l為內(nèi)排架距離墻的長度；A = 4.89 cm2；f=205 N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為 Nf = 0.949×4.89×10-4×205×103 = 95.136 kN；Nl = 14.077 < Nf = 95.136,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！ 連墻件采用雙扣件與墻

18、體連接。由以上計(jì)算得到 Nl = 14.077小于雙扣件的抗滑力 14.400 kN，滿足要求！ 八、三角形鋼管懸挑支撐計(jì)算: 在豎向荷載作用下，計(jì)算簡圖如下1、上圖所示豎向荷載P1、P2由腳手架立桿所傳，作用在三角形鋼管懸支撐上各個(gè)桿件內(nèi)力和各個(gè)支點(diǎn)的支座反力計(jì)算如下：（1）三角形鋼管懸支撐的各桿件軸力：N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×3.900+1.4×2.520= 8.209 kN；NBD 8.209×(0.502+3.3020.5/3.308.302 kN；NCD 8.209×(0.50+1.052+3.3020.5/3.309.069

19、 kN；NBC 8.209×(0.00+1.05/ 3.303.856 kN；NAB 8.209×0.00/3.30 +3.8565.099 kN；（2）三角形鋼管懸支撐的各支點(diǎn)的支座反力：RAH(拉力5.099 kN；RDH(壓力5.099 kN；RDVP1+P216.417 kN。2、三角形鋼管懸支撐中水平桿ABC中的力，除由P1、P2產(chǎn)生的軸力NAB外，還有P1、P2產(chǎn)生的壓屈剪力NV和風(fēng)荷載引起的水平力NW。（1）由P1、P2產(chǎn)生的壓屈剪力NV：Nv = Pi/(85Nv=Pi/(85=16.417/(85×0.163 = 1.188 kN；=(3300.

20、0002+500.00020.5/(1×1.580×10=211；式中 為立桿穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)查表得 = 0.163 。 （2）風(fēng)荷載引起的NW：計(jì)算風(fēng)荷載qw = 1.4·(0.7·Uz·Us·Wo·Laqw=1.4×(0.7×z×s×Wo×La =1.4×(0.7×2.730×1.236×0.450×3.600 =5.357 kN/mLa-連墻件橫向距離,取3.600 m；以連墻桿作為支點(diǎn)，在風(fēng)荷載作用下，按四跨連續(xù)梁計(jì)算，

21、邊支座反力：R =0.393×qw×L=0.393×5.357×3.000= 6.316 kN；L-連墻件豎向距離,取 3.000 m；風(fēng)荷載給三角懸挑腳手架水平桿的力NW計(jì)算：NW2R=12.632 kN。3、三角懸挑的桿件和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（1）水平桿AB 軸拉力NABNAB+NV+NW= 5.099+1.188+12.632= 18.920 kN；鋼管的拉應(yīng)力： NAB /A= 18.920×103/(4.89×100 =38.690 N/mm2；AB桿的拉應(yīng)力38.690N/mm2 小于 205 N/mm2 滿足要求！ （2）BD桿N

22、BD8.302 kN，BD的長度3.338 m,在BD桿中間設(shè) 1 根水平構(gòu)造撐桿，則BD的計(jì)算長度l0計(jì)算如下：l0= 3.338×103/2×1.1551927.501 mm；l0/i1927.501/（1.580×10） 122；根據(jù)查表得 = 0.440 ；M=NBD×e；其中依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范：e53mm。M = 8.302×103×53 = 440019.931 N.mm ；根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定m取1； NEX=2EA(1.12NEX=2EA(1.12 =2×2.060×105×4.89×102/(1.1×1222 = 60730.678 N ；BD桿壓彎穩(wěn)定性按下式計(jì)算： = N/A + mM/W(1-N/NEX 8.302×103/(0.440×4.89×102+1×440019.931/(5.08×103×(1- 8.302×103×0.440 /60730.678 =130.745 N/mm2；BD桿的壓應(yīng)力130.745N/mm2 小于 205 N/mm2