悬挑脚手架设计计算说明书.doc

５.脚手架设计计算说明书：（1）．荷载计算：①操作层荷载计算：根据《建筑安装工人安全技术操作规程》第50条规定，脚手架上操作层附架荷载不得大于2700N/m2，考虑动力系数1.2，超载系数2，脚手架自身重荷为300N/m2操作层附架荷载W1=2×1.2×(2700+300)=7200N/m2②非操作层荷载计算：钢管理论重荷为38.4N/m，扣件重荷按10N/个计算，剪刀撑长度近似按对角支撑的长度计算：L=√1.42+1.42=1.98m每跨脚手架面积：S=1.4×1.5=2.1m2非操作层每层荷载W2=［(1.4×2+1.4×2+1.5+1.98×2)×38.4×1.3+10×4］/2.1=282N/m2（2）．大横杆荷载计算：①正应力：σ=Mmax/Wn≤mf （φ48×3.5钢管：Wn=5.08×103mm3 m=0.85）Mmax按三跨连续梁计算，Mmax=2.7×1.42×0.007+0.3×1.42×0.100=0.68 KNmσ=0.68×106/5.08×103=133.5 N/mm2＜205×0.85=174.25 N/mm2②剪应力：Vmax按三跨连续梁计算：Vmax=(2.7×0.617+0.3×0.6)×1.4=2.58 KNτ=2.0×2.58×103/489=10.56 N/mm2＜125×0.85=106.25 N/mm2（3）．小横杆荷载计算：①正应力：Mmax当小横杆伸臂小于0.4L时按跨中最大弯距计算, Mmax=qa2/8=(2.7+0.3)×1.52/8=0.84 KNm σ=0.84×106/5.08×103=165 N/mm2＜205×0.85=174.25 N/mm2 ②剪应力：Vmax按支座剪力计算： Vmax=(2.7+0.3)×1.5/2=2.25 KN τ=2.0×2.25×103/489=9.2 N/mm2＜125×0.85=106.25 N/mm2（4）．脚手板荷载计算：①正应力：Mmax按简支梁计算,Mmax=2.7×1.42/8=0.66 KNmσ=0.66×106/5.08×103=130 N/mm＜205×0.85=174.25 N/mm ②剪应力：Vmax按简支梁计算：Vmax=2.7×1.4×1.5/2=2.84 KNτ=2.0×2.84×103/489=11.6 N/mm2＜125×0.85=106.25 N/mm2（5）．立杆荷载计算：①强度：σ=N/A≤mf σ=（2.7×1.4×1.5+0.3×1.4×1.5）×103/4.89×102=12.88 N/mm2＜205×0.85=106.25 N/mm2② 稳定性：σ=N/∮A σ=(2.7×1.4×1.5+0.3×1.4×1.5)×103/0.277×4.89×102=56.76 N/mm2＜205×0.85=106.25 N/mm2（6）．安装高度计算： 立杆设计荷载为： N=An｛fy+（y+1）σ/2－ √［fy+（y+1）σ/2］2 －fyσ｝=4.89×102/2｛ 170+(1+0.12)×269/2－√｛［170+(1+0.12)×269/2］2－170×269｝｝=33.3 KN 假设操作层为三层，安装层数按下式计算： S（3W1+W2×n）=33.3 KN S为每根立杆受荷面积： S=1.4×1.4/2=0.98 m2 n =33300－3×7200×0.98/2×282×0.98=21.95 计算安装高度： h=1.4×21.95=30.73 m 安全系数 K=1+48.8/200=1.25 实际安装高度为 30.73/1.25=24.58 m 根据施工具体情况，安装高度定为21m，即每隔七层挑出一道工字钢。

7）．整体稳定性验算： 单元脚手架的临界轴向力为： N0=96EI/（0.4×L+L）×L=96×2.1×105×12.19×104/(0.4×1400+1400)×1400=895.59 KN N=(2700+300)×1.4×7=29400 N=29.4 KN N≤N0/3=895.59/3=286.53 KN 故脚手架的整体稳定性满足要求8）．局部稳定性验算： 脚手架自重：300 N/m2×1.4×1.4=588 N/m 可变荷载：（100 N/m+60 N/m×1.2=192 N/m 施工荷载：3000 N/m2×1.0×1.2=3600 N/m 立杆荷载：［（588+192+3600）×2+（192+588）×13］×1.4/2=13230 N 考虑脚手架局部稳定的设计荷载计算如下： 钢管截面特征：A=4.89×102 mm2 i=15.78 mm L0=uL=0.945×1400=1323mm λ=L0/i=1323/15.78=83.84 欧拉临界应力：σ=π2E/σ2=3.14162×2.1×105/83.842=294.86 N/mm2 y=0.3(L0/100i)2=0.3(1323/100×15.78)2=0.21 允许设计荷载为：N=A/K2｛fy+（1+y）σ/2－√［fy+（1+y）σ/2］2－fyσ｝ =4.89×102/2×｛170+(1+0.21)×294.86/2－√［170+(1+0.21)×294.86 /2］2－170×294.86｝ =9832.85 N＞13230 N 故局部稳定性满足要求。

６.上料平台设计计算说明书：上料平台挑梁选用两根18a型工字钢，全长5m，挑出3.5m，中轴水平间距2.6m，其荷载计算如下：（1）．脚手板荷载计算：①正应力： σ=M/Wn≤mf M=ql2/8 （q暂按操作层附架最大荷载7200N/m2计算） M=7200×2.62/8=6084Nm=6.084KNm Wn=bh2/6=250×402/6=66.67×103 mm3 σ= 6.084×106/66.67×103= 91.25 N/mm2＜205×0.85=174.25N/mm2②剪应力： τ=KN/An≤mf τ= 2×7200×2.6/2×103/2.6×0.25×106= 28.8 N/mm2＜125×0.85=106.25 N/mm2（2）．悬挑工字钢荷载计算：①正应力： σ=M/Wn≤mf Wn=b(h3－h13)/6h=100(1803－167.83)/6×180=86.696×10 mm3 σ=44.1×106/86.696×103=508.67＞mf=205×0.85=174.25 N/mm2 由计算可知必须加设吊索或斜撑，可根据施工中具体情况设置。

②剪应力： τ=KN/An≤mf τ= 2×7200×3.5/1885.98= 26.72 N/mm2＜125×0.85=106.25 N/mm2７.脚手架及上料平台示意图6. 悬挑式脚手架应用技术在本工程外脚手架方面，我们主要从安全及易操作性考虑，为此我们采用了悬挂式脚手架，即采用工字钢外挑⒈2m上铺钢跳板外挂架子，我们共投入二层，所用材料工字钢，钢跳板，木脚手杆这种脚手架节省了投资，还起到了作用。