江岸经济开发区标准厂房三期5#楼外脚手架施工方案
X向负筋 HRB335?12@175 ASX'=646.29 Y向负筋 HRB335?12@175 ASY'=646.29 5 ASY'=646.29
- 20 - 武汉建工股份有限公司
江岸经济开发区标准厂房三期5#楼外脚手架施工方案
2、大横杆的计算
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，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。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
（1）均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:P1=0.033kN/m ；
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.95/(2+1)=0.095kN/m ； 活荷载标准值: Q=2×0.95/(2+1)=0.633kN/m；
静荷载的设计值: q1=1.2×0.033+1.2×0.095=0.154kN/m； 活荷载的设计值: q2=1.4×0.633=0.887kN/m；
图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩) （2）2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。 跨中最大弯距计算公式如下: M1max=0.08q1l2 + 0.10q2l2
跨中最大弯距为 M1max=0.08×0.154×1.52+0.10×0.887×1.52 =0.227kN〃m； 支座最大弯距计算公式如下: M2max=-0.10q1l2 - 0.117q2l2
支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.154×1.52-0.117×0.887×1.52 =-0.268kN〃m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
- 21 - 武汉建工股份有限公司
江岸经济开发区标准厂房三期5#楼外脚手架施工方案
σ =Max(0.227×106,0.268×106)/4490=59.688N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为 σ=59.688N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求！
（3）挠度验算
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：
νmax=(0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI
其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.095=0.128kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.633kN/m；
最大挠度计算值为：ν=0.677×0.128×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.633×15004/(100×2.06×105×107800)=1.627 mm；
大横杆的最大挠度 1.627 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！
3、小横杆的计算
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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= 0.033×1.5=0.05kN；
脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.95×1.5/(2+1)=0.142kN； 活荷载标准值：Q=2×0.95×1.5/(2+1) =0.950kN；
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.142)+1.4 ×0.95=1.561kN；
小横杆计算简图
- 22 - 武汉建工股份有限公司
江岸经济开发区标准厂房三期5#楼外脚手架施工方案
（2）强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；
均布荷载最大弯矩计算公式如下: Mqmax=ql2/8
Mqmax=1.2×0.033×0.952/8=0.005kN〃m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax=Pl/3
Mpmax=1.561×0.95/3=0.494kN〃m ； 最大弯矩 M=Mqmax + Mpmax=0.499kN〃m；
最大应力计算值 σ=M / W=0.499×106/4490=111.093N/mm2 ；
小横杆的最大弯曲应力 σ =111.093N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 205N/mm2，满足要求！
（3）挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: νqmax=5ql4/384EI
νqmax=5×0.033×9504/(384×2.06×105×107800)=0.016 mm ； 大横杆传递荷载 P=p1 + p2 + Q=0.05+0.142+0.95=1.142kN； 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下: νpmax=Pl(3l2 - 4l2/9)/72EI
νpmax=1142.45×950×(3×9502-4×9502/9 ) /(72×2.06×105×107800)=1.566 mm；
最大挠度和 ν=νqmax + νpmax=0.016+1.566=1.581 mm；
小横杆的最大挠度为 1.581 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 950/150=6.333与10 mm,满足要求！
4、扣件抗滑力的计算
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，
- 23 - 武汉建工股份有限公司
江岸经济开发区标准厂房三期5#楼外脚手架施工方案
双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。
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16.00kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 大横杆的自重标准值: P1=0.033×1.5×2/2=0.05kN； 小横杆的自重标准值: P2=0.033×0.95/2=0.016kN； 脚手板的自重标准值: P3=0.3×0.95×1.5/2=0.214kN； 活荷载标准值: Q=2×0.95×1.5 /2=1.425kN；
荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.016+0.214)+1.4×1.425=2.33kN； R < 16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！ 5、脚手架立杆荷载计算
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： (1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1248kN/m
NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×24.00=3.661kN； (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= 0.3×13×1.5×(0.95+0.3)/2=3.802kN；
(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=0.15×13×1.5/2=1.462kN；
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2 NG4=0.005×1.5×24=0.18kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.106kN；
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=2×0.95×1.5×2/2=2.85kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
- 24 - 武汉建工股份有限公司