根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值 Nf2 = 0.85φA[f]
连墙件轴向力设计值 Nf = 0.85φA[f]
其中 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=0.00/1.60的结果查表得到φ=1.00；
净截面面积Ac = 4.24cm2；毛截面面积 A = 18.10cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 73.865kN
Nf1>Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!
经过计算得到 Nf2 = 315.315kN
Nf2>Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
44
经过计算得到: Nl=8.563kN 大于扣件的抗滑力8.0kN，连墙件扣件不满足要求!可以考虑双扣件！
连墙件扣件连接示意图
七、悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本工程中，脚手架排距为950mm，内侧脚手架距离墙体0mm，
支拉斜杆的支点距离墙体 = 950mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I = 10.78cm4，截面抵抗矩W = 4.49cm3，截面积A =
4.24cm2。
受脚手架作用的联梁传递集中力 N=9.53kN
水平钢梁自重荷载 q=1.2×4.24×0.0001×7.85×10=0.04kN/m
45
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
0.005
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
46
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R1=9.549kN,R2=9.581kN,R3=0.015kN
最大弯矩 Mmax=0.005kN.m
抗弯计算强度
f=M/W+N/A=0.005×106/(4491.0)+3.024×1000/423.9=8.189N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
八、悬挑水平钢管的挠度与扣件连接计算
水平支撑钢管计算最大挠度V=0.010mm
水平支撑钢管最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!
立杆与下面支杆通过扣件与水平支撑钢管连接,要验算连接处的扣件抗滑力。 立杆传递给水平支撑钢管最大轴向力 N1=9.533kN
立杆传递给水平支撑钢管最大轴向力 N1大于8kN
水平支撑钢管下面支点最大支撑力 N2=9.549kN
水平支撑钢管下面支点最大支撑力 N2大于8kN
为此将第二步（标高约2.800处）小横杆延伸至与上部立杆及斜撑杆连接（见剖面图），使水平支撑钢管扩大至2根，满足要求。
九、支杆的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算
47
其中RDicosαi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。
各支点的支撑力 RCi=RDisinαi
按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为
RD1=10.016kN
十、支杆的强度计算
斜压支杆的强度计算：
斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算，为RD=10.016kN
下面压杆以钢管48.0× 3.0mm计算，斜压杆的容许压力按照下式计算：
其中 N —— 受压斜杆的轴心压力设计值，N = 10.02kN；
φ —— 轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到φ= 0.19； i —— 计算受压斜杆的截面回转半径，i = 1.60cm； l —— 受最大压力斜杆计算长度，l = 3.15m；
A —— 受压斜杆净截面面积，A =4.24cm2；
σ —— 受压斜杆受压强度计算值，经计算得到结果是 127.12 N/mm2；
[f] —— 受压斜杆抗压强度设计值，f = 215N/mm2；
受压斜杆的稳定性计算σ< [f],满足要求!
斜撑杆的焊缝计算：
斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中 N为斜撑杆的轴向力，N=10.016kN；
48
lwt为焊接面积，取424.12mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；
经过计算得到焊缝抗拉强度σ = 10016.09/424.12 = 23.62N/mm2。 斜撑杆对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求! 2
49
第九节、东侧20～22轴、24～26轴位置悬挑脚手架方案及
计算书
建筑东侧20～22轴、24～26轴2～4层阳台凸出一层外墙面1.4米，考虑局部搭设悬挑钢管脚手架。
该位置悬挑脚手架搭设剖面图如下：
50
悬挑式扣件钢管脚手架计算书
依据规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
计算参数:
钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。
双排脚手架，搭设高度14.0米，立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.95米，内排架距离结构0.35米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为φ48×3.0，
连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。 施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。
脚手板采用竹笆片，荷载为0.10kN/m2，按照铺设4层计算。 栏杆采用冲压钢板，荷载为0.16kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。 脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。 基本风压0.40kN/m2，高度变化系数0.6500，体型系数1.4150。
悬挑水平钢梁采用钢管48×3.0mm，建筑物外悬挑段长度1.40米，建筑物内锚固段长度1.50米。
悬挑水平钢梁采用支杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.30m，支杆采用钢管φ48.0× 3.0mm。
钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
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一、大横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
51
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0.100×0.950/2=0.047kN/m
活荷载标准值 Q=3.000×0.950/2=1.425kN/m
静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.047=0.103kN/m
活荷载的计算值 q2=1.4×1.425=1.995kN/m
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度
)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下
:
跨中最大弯矩为
M1=(0.08×0.103+0.10×1.995)×1.5002=0.467kN.m
支座最大弯矩计算公式如下
:
支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.103+0.117×1.995)×1.5002=-0.548kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=0.548×106/4491.0=122.106N/mm2
52
大横杆的计算强度小于205.0N/mm,满足要求!
2
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下
:
静荷载标准值 q1=0.038+0.047=0.086kN/m
活荷载标准值 q2=1.425kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.086+0.990×1.425)×1500.04/(100×2.06×105×107780.0)=3.349mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
二、小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值 P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.100×0.950×1.500/2=0.071kN
活荷载标准值 Q=3.000×0.950×1.500/2=2.138kN
荷载的计算值 P=1.2×0.058+1.2×0.071+1.4×2.138=3.147kN
53
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下
:
集中荷载最大弯矩计算公式如下
:
M=(1.2×0.038)×0.9502/8+3.147×0.950/4=0.753kN.m
σ=0.753×106/4491.0=167.588N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下
:
集中荷载最大挠度计算公式如下
:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V45
1=5.0×0.038×950.00/(384×2.060×10×107780.000)=0.02mm 集中荷载标准值 P=0.058+0.071+2.138=2.266kN
54
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=2266.350×950.0×950.0×950.0/(48×2.06×105×107780.0)=1.823mm 最大挠度和
V=V1+V2=1.842mm
小横杆的最大挠度小于950.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范
5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
横杆的自重标准值 P1=0.038×0.950=0.036kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.100×0.950×1.500/2=0.071kN
活荷载标准值 Q=3.000×0.950×1.500/2=2.138kN
荷载的计算值 R=1.2×0.036+1.2×0.071+1.4×2.138=3.122kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；
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