银川华雁·香溪美地项目BIX标段脚手架技术方案
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ；
脚手板的荷载标准值: P2= 0.3×1.5/3=0.15 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3×1.5/3=1.5 kN/m；
荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.15+1.4×1.5 = 2.326 kN/m；
小横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩， 计算公式如下: Mqmax = ql2/8
最大弯矩 Mqmax =2.326×0.82/8 = 0.186 kN·m； 最大应力计算值 σ = Mqmax/W =36.631 N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力 σ =36.631 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！
3.挠度计算:
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 荷载标准值q=0.038+0.15+1.5 = 1.688 kN/m ； νqmax = 5ql4/384EI
最大挠度 ν = 5.0×1.688×8004/(384×2.06×105×121900)=0.359 mm； 小横杆的最大挠度 0.359 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800 / 150=5.333 与10 mm，满足要求！
三、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，小横杆在大横杆的上面。
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1.荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.038×0.8=0.031 kN； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3×0.8×1.5/3=0.12 kN； 活荷载标准值: Q= 3×0.8×1.5/3=1.2 kN；
荷载的设计值: P=(1.2×0.031+1.2×0.12+1.4×1.2)/2=0.93 kN；
大横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
Mmax = 0.08ql2
均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007 kN·m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.267Pl
集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.93×1.5= 0.373 kN·m； M = M1max + M2max = 0.007+0.373=0.38 kN·m 最大应力计算值 σ = 0.38×106/5080=74.715 N/mm2；
大横杆的最大应力计算值 σ = 74.715 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！
3.挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；
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均布荷载最大挠度计算公式如下: νmax = 0.677ql4/100EI
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：
νmax= 0.677×0.038×15004 /(100×2.06×105×121900) = 0.052 mm； 集中荷载最大挠度计算公式如下: νpmax = 1.883Pl3/100EI
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度： 小横杆传递荷载 P=（0.031+0.12+1.2）/2=0.675kN ν= 1.883×0.675×15003/ ( 100 ×2.06×105×121900) = 1.709 mm； 最大挠度和：ν= νmax + νpmax = 0.052+1.709=1.762 mm；
大横杆的最大挠度 1.762 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10与10 mm，满足要求！
四、扣件抗滑力的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×0.8×2/2=0.031 kN； 大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.5=0.058 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.8×1.5/2=0.18 kN； 活荷载标准值: Q = 3×0.8×1.5 /2 = 1.8 kN；
荷载的设计值: R=1.2×(0.031+0.058+0.18)+1.4×1.8=2.842 kN； R < 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载的计算:
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：
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(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1394kN/m
NG1 = [0.1394+(0.80×2/2)×0.038/1.50]×20.00 = 3.198kN； (2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3×4×1.5×(0.8+0.3)/2 = 0.99 kN；
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m
NG3 = 0.15×4×1.5/2 = 0.45 kN；
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.5×20 = 0.15 kN； 经计算得到，静荷载标准值
NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.788 kN；
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值
NQ = 3×0.8×1.5×2/2 = 3.6 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×4.788+ 0.85×1.4×3.6= 10.029 kN； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.788+1.4×3.6=10.785kN；
六、立杆的稳定性计算:
风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7μz·μs·ω0
其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0 = 0.65 kN/m2；
μz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：μz= 0.74；
μs -- 风荷载体型系数：取值为0.214； 经计算得到，风荷载标准值为:
Wk = 0.7 ×0.65×0.74×0.214 = 0.072 kN/m2； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:
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Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 = 0.85 ×1.4×0.072×1.5×1.52/10 = 0.029 kN·m；
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA) + MW/W ≤ [f]
立杆的轴心压力设计值 ：N = 10.029 kN； 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA)≤ [f]
立杆的轴心压力设计值 ：N = N'= 10.785kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得 ：μ = 1.5 ；
计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 2.599 m； 长细比: L0/i = 164 ；
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：φ= 0.262 立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2； 考虑风荷载时
σ = 10029.12/(0.262×489)+28938.607/5080 = 83.977 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 83.977 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
不考虑风荷载时
σ = 10785.12/(0.262×489)=84.181 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 84.181 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：
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