拉桿式懸挑腳手架施工上部雙排鋼管腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算

1.橫向水平方向小橫桿的計(jì)算 21.1小橫桿均布荷載值計(jì)算 21.2小橫桿抗彎強(qiáng)度計(jì)算 31.3小橫桿撓度計(jì)算 32.縱向水平方向大橫桿的計(jì)算 42.1大橫桿荷載值計(jì)算 42.2大橫桿最大彎距設(shè)計(jì)值計(jì)算 42.3大橫桿抗彎強(qiáng)度計(jì)算 52.4大橫桿撓度計(jì)算 53.扣件抗滑力的計(jì)算 64.計(jì)算立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值 64.1計(jì)算外立桿底層段的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 64.2計(jì)算外立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值N外桿 84.3計(jì)算內(nèi)立桿底層段的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 84.4計(jì)算內(nèi)立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值N內(nèi)桿 105.外立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 105.1計(jì)算風(fēng)荷載產(chǎn)生的外立桿底層段彎矩設(shè)計(jì)值MW 105.2不組合風(fēng)荷載時(shí)外立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 105.3組合風(fēng)荷載時(shí)外立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 115.4內(nèi)立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 125.4.1連墻件承載力驗(yàn)算 125.5上拉式梁側(cè)懸挑承力架的計(jì)算簡(jiǎn)圖 125.6上部鋼管腳手架立桿傳給承力架鋼梁上的垂直荷載 135.7計(jì)算上拉式懸挑承力架的支座反力和內(nèi)力 145.7.1長(zhǎng)123mm懸挑承力架 145.7.2長(zhǎng)143mm懸挑承力架 175.7.3長(zhǎng)163mm無(wú)凸窗懸挑承力架 195.7.4長(zhǎng)163mm有凸窗懸挑承力架 215.8確定上拉式懸挑承力架傳給主體結(jié)構(gòu)外圍梁的荷載設(shè)計(jì)值 245.9鋼筋斜拉桿受拉強(qiáng)度計(jì)算 255.10工字鋼型鋼梁的承載力計(jì)算 255.10.1工字鋼抗壓彎強(qiáng)度計(jì)算 255.10.2工字鋼抗剪強(qiáng)度計(jì)算 265.10.3工字鋼整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 265.10.4工字鋼外端E點(diǎn)垂直位移的計(jì)算 276.無(wú)拉桿長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸挑梁受力計(jì)算 306.1無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖 306.2無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁支座反力和內(nèi)力計(jì)算 316.3無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 326.4無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁抗剪強(qiáng)度計(jì)算 326.5無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 326.6無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁外端E點(diǎn)垂直位移的計(jì)算 336.7無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁傳給主體結(jié)構(gòu)外圍梁的荷載設(shè)計(jì)值 3411雙拉桿、活動(dòng)支座受力計(jì)算 3512結(jié)構(gòu)梁板受力復(fù)核計(jì)算 54橫向水平方向小橫桿的計(jì)算竹串片腳手板直接擱置在橫向水平方向的小橫桿上小橫桿在縱向水平方向的大橫桿的上面縱向水平方向的大橫桿直接用扣件固定在立桿的內(nèi)側(cè)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2011６..2.1條要求:作業(yè)層上非主節(jié)點(diǎn)處的橫向水平桿宜根據(jù)支承腳手板的需要等間距設(shè)置最大間距不應(yīng)大于縱距的二分之一故在1.5的縱距之間加設(shè)一根小橫桿則小橫桿的間距為0.75米即小橫桿的受荷寬度為0.75，小橫桿按腳手架布置有0.63m和0.83m兩種，取跨度為0.83米的簡(jiǎn)支梁計(jì)算。小橫桿均布荷載值計(jì)算竹串片腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值g１k＝0.35×0.75＝0.27kN/m小橫桿自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值 g２k0.033kN/mgk＝0.4kN/m施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值pk＝3.0×0.75＝2.25kN/m均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk＝gk＋pk＝0.4＋2.25＝2.65kN/m均布荷載設(shè)計(jì)值q＝1.2gk＋1.4qk＝1.2×0.4＋1.4×2.25＝3.63kN/m小橫桿的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖16所示。圖16小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖小橫桿抗彎強(qiáng)度計(jì)算小橫桿抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足:＝／≤f式中：—彎曲正應(yīng)力（N/mm2）；—截面模量(mm3)，＝5260mm3；f—鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2），f＝205N/mm2—彎矩設(shè)計(jì)值（N·mm）＝1.2GK＋1.4∑QK式中：GK—腳手板及橫桿自重產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（kN.m）；QK—施工荷載產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（kN.m）。GK＝kl2/8＝0.4×0.832/8＝0.035kN.mQK＝qkl2/8＝2.25×0.83/8＝0.194kN.mM＝1.2GK＋1.4∑QK＝1.2×0.035＋1.4×0.194＝0.314kN.m或 M＝ql2/8＝3.63×0.832/8＝0.314kN.m則：σ＝／W＝0.314×106／4490＝69.93N/mm2＜f＝205N/mm2小橫桿抗彎強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。小橫桿撓度計(jì)算小橫桿撓度應(yīng)滿(mǎn)足：v≤[]式中：—撓度（mm）；[]—容許撓度，按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ13-2011）》表5.1.8取l/150。k＝5qkl4／(384）k＝5×2.65×8304/(384×2.06×105×107800）＝0.74mm＜[]＝l/150＝800/150＝5.3mm小橫桿撓度滿(mǎn)足要求。縱向水平方向大橫桿的計(jì)算按最間距為0.83米的縱向水平方向的大橫桿按跨度為1.5m的三跨等跨連續(xù)梁進(jìn)計(jì)算間距0.75米跨度為0.83米的小橫桿將自重腳手板和施工荷載以集中力形式作用在大橫桿,此荷載由內(nèi)、外兩根立桿平均分擔(dān)。大橫桿荷載值計(jì)算竹串腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1k＝0.35×0.75×0.83÷2＝0.11kN小橫桿自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2k＝0.033×0.83÷2＝0.02kNk＝0.11＋0.02＝0.13kN施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值k＝3.0×0.75×0.83÷2＝0.94kN大橫桿自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk＝0.033kN/m大橫桿的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖17所示。（a）永久荷載作用布置（b）跨中彎矩M1max、M3max最不利活載布置（c）支座彎矩MBmax最不利活載布置圖17大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖大橫桿最大彎距設(shè)計(jì)值計(jì)算①計(jì)算第跨內(nèi)最大正彎矩1gmax[(a)+(b）]1max＝1.2×（1gkmax＋1Gkmax)＋1.4×1Qkmax查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》得：1gkmax＝0.08×gk×l2＝0.08×0.033×1.5＝0.006kN·m1Gkmax＝0.175×k×l＝0.175×0.13×1.5＝0.04kN·m1Qkmax＝0.213×k×l＝0.213×0.93×1.5＝0.297kN·m則 1max＝1.2×（1gkmax＋1Gkmax)＋1.4×1Qkmax1max＝1.2×（0.006＋0.04)＋1.4×0.297＝0.06＋0.41＝0.471kN·m②計(jì)B支座最大負(fù)彎矩[(a)+(c）]Bmax＝1.2×（Bgkmax＋BGkmax)＋1.4×BQkmax查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》得：Bgkmax＝0.10×gk×l2＝0.10×0.033×1.5＝0.00743kN·mBGkmax＝0.150×k×l＝0.150×0.13×1.5＝0.0293kN·mBQkmax＝0.175×k×l＝0.175×0.93×1.5＝0.2442kN·m則：Bmax＝1.2×（MBgkmax＋BGkmax)＋1.4×BQkmaxBmax＝1.2×（0.00743＋0.0293)＋1.4×0.2442＝0.044＋0.342＝0.386kN·m比較上面計(jì)算結(jié)果，取max＝1max＝0.471kN·m大橫桿抗彎強(qiáng)度計(jì)算大橫桿抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足:＝／W≤f而＝／＝0.471×106/4490＝104.9N/mm2＜f＝205N/mm2大橫桿強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。大橫桿撓度計(jì)算大橫撓度應(yīng)滿(mǎn)足： v≤[]式中 —撓度（mm）；[]—容許撓度，按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ13-2011）》表5.1.8取l/150。查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》第151、152頁(yè)，得：v＝(0.677gkl＋1.146kl＋1.615kl)/(100）＝（0.677×0.033×1500＋1.146×130＋1.615×930）×15003/(100×2.06×105×107800）＝（33.5115＋148.98＋1501.95）×3375×106/（2220.68×109）＝2.56mm＝2.56mm＜[]＝1500/150＝10mm，大橫桿撓度滿(mǎn)足要求?？奂够Φ挠?jì)算縱橫向水平桿與立桿連接時(shí)的扣件抗滑承載力《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011）公式5.2.5計(jì)算，應(yīng)滿(mǎn)足：R≤c式:—縱向水平方向的大橫桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；c—直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011）表5.1.7取8.0kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值1k＝0.35×0.83×1.5/2＝0.22kN小橫桿自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值2k＝0.033×1.2×2根/2＝0.04kN大橫桿自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值3k＝0.033×1.5＝0.05kN永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：k＝1k＋2k＋3k＝0.22＋0.04＋0.05＝0.31kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 K＝3.0×0.83×1.5/2＝1.87kN荷載的設(shè)計(jì)值：＝1.2×0.31+1.4×1.87kN＝2.99kN＜Rc＝8.0kN單扣件抗滑承載力滿(mǎn)足要求。計(jì)算立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值選取有剪刀撐和橫向斜撐連接的外立桿計(jì)算作用在腳手架立桿上的荷載包括腳手架自重靜荷、施工活荷載和風(fēng)荷載。計(jì)算外立桿底層段的荷載標(biāo)準(zhǔn)值1）雙排腳手架外立桿結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值NG1K按鋼管實(shí)際搭設(shè)情況計(jì)算自重：外立管自重0.033×19.5＝0.65kN橫向水平管自重 0.033×1.2m×2根×11步÷2＝0.44kN縱向水平管自重 0.033×1.5m×2根×11步÷2＝0.55kN扣件自重 （0.0146kN/個(gè)）×8個(gè)×11步÷2＝0.65kNNG1k＝2.3kN2）橫向斜撐鋼管自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值NG2k：每個(gè)橫向斜撐的長(zhǎng)度約為2.2米，19.5米高共11根橫向斜撐，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)NG2k＝0.033×2.2×11÷2＝0.4kN3）腳手板自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG3k：假定腳手板鋪滿(mǎn)6層，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)：G3kN＝0.35kN/m2×6層×1.5×0.83÷2＝1.3kNG3k4）外立面剪刀撐鋼管自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值NG4k：每個(gè)剪刀撐水平跨度為4×1.5米＝6米，垂直高度4×1.8米＝7.2米，則每個(gè)剪刀撐斜桿長(zhǎng)度約為9.5米考慮搭接長(zhǎng)度取12米外立面每寬6米高19.5米從下至上設(shè)置三個(gè)剪刀撐共六根斜桿，由四根外立桿受力，則平均每根立桿承擔(dān)1.5根12米長(zhǎng)的剪刀撐斜桿鋼管的自重：NG4k＝0.033×1.5根×12m×1.1(考慮扣件)＝0.66kN5）外立柱欄桿與竹串片擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值：NG5k＝0.17×1.5×6層＝1.53kN6）外立柱上吊掛的密目式安全立網(wǎng)自重的標(biāo)準(zhǔn)值：NG6k＝0.01×1.5×19.5＝0.3kN7）外立柱上吊掛的廣告自重的標(biāo)準(zhǔn)值：NG7k＝0.01×1.5×19.5＝0.3kN外立柱上靜荷載總標(biāo)準(zhǔn)值：N外桿Gk＝NG1k＋NG2kNG3＋NG4k＋NG5k＋NG6k＋NG7kNGk＝2.3＋0.4＋1.3＋0.66＋1.53＋0.3＋0.3＝6.8kN8）施工面荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQk按建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB51210-2016）第5.1.5條規(guī)定，同一個(gè)跨距內(nèi)應(yīng)考慮2層作業(yè)，但施工面荷載標(biāo)準(zhǔn)≤4kN/mm2，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)：NQk＝4.0×1.5×0.83÷2＝2.49kN9）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k按《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016公式5.1.7計(jì)算：wk＝μzμsw0k式中 w—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；k00w0—基本風(fēng)壓(kN/m2)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄E表E.5規(guī)定采用w=0.25kN/m2（湘潭市＝10對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓值）;00μz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表8.2.1的規(guī)定采用根據(jù)《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程DGJ32/J121-2011第4.2.5條規(guī)定若計(jì)算腳手架立桿承載力取每一懸挑段底部架的離地高度計(jì)算按B類(lèi)地區(qū)。μs—腳手架的風(fēng)荷載體型系數(shù)《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB5121-2016第5.1.7條取μs＝1.3φ，＝0.8則μs＝1.3×0.8=1.04>1.0取μs＝1.0，則風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：wk＝μzμsw0＝1.587×1.0×0.25或1.761×1.0×0.25＝0.397或0.44kN/m2.計(jì)算外立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值N外桿《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016公式6.2.5計(jì)算：N外桿＝1.2NGK＋1.4∑NQ＝1.2×6.8+1.4×2.49＝11.65kN計(jì)算內(nèi)立桿底層段的荷載標(biāo)準(zhǔn)值1）雙排腳手架內(nèi)立桿結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值NG1K按鋼管實(shí)際搭設(shè)情況計(jì)算自重：外立管自重0.033×19.5＝0.65kN橫向水平管自重0.033×1.2m×2根×11步÷2＝0.44kN縱向水平管自重0.033×1.5m×2根×11步÷2＝0.55kN扣件自重 （0.0146kN/個(gè)）×8個(gè)×11步÷2＝0.65kNNG1k＝2.3kN2）橫向斜撐鋼管自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值NG2k：每個(gè)橫向斜撐的長(zhǎng)度約為2.2米，19.5米高共11根橫向斜撐，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)NG2k＝0.033×2.2×11÷2＝0.4kN均分擔(dān)：G3kN＝0.35kN/m2×6層×1.5×0.83÷2＝1.3kNG3k內(nèi)立柱上靜荷載總標(biāo)準(zhǔn)值：N內(nèi)桿Gk＝NG1k＋NG2＋NG3kN內(nèi)桿Gk＝2.3＋0.4＋13＝4kN4）施工面荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQk《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016規(guī)定，同一個(gè)跨距內(nèi)應(yīng)考慮2層作業(yè)但施工面荷載標(biāo)準(zhǔn)≤4kN/mm2，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)：

NQk＝4.0×1.5×0.832＝2.49kN計(jì)算內(nèi)立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值N內(nèi)桿N內(nèi)桿＝1.2NGK＋1.4∑NQ＝1.2×4+1.4×2.49＝8.29kN外立桿的穩(wěn)定性計(jì)算計(jì)算風(fēng)荷載產(chǎn)生的外立桿底層段彎矩設(shè)計(jì)值MW按《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016公式6.2.6-1、6.2.6-2計(jì)算：W＝0.6×1.4MkMwk＝O.05ξwl12式中 wk—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m),前面已算得wk＝0.397或0.441kN/m；la—立桿的縱距(m)，la=1.5m；ξ1—作業(yè)腳手架立桿由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩折減系數(shù)，連墻件連墻件采用2步3跨，豎向間3.6m水平間距4.5m呈菱形布置直角扣件查GB51210-2016表6.2.6得ξ1=0.6；1—連墻件豎向問(wèn)距,采用2步3跨方案，但豎向每層設(shè)置，取標(biāo)準(zhǔn)層層高H1=3m。wwMw＝0.6×1.4×0.05×0.6×0.397×1.5×32＝0.135kN·m或 M＝0.6×1.4×0.05×0.6×0.441×1.5×32＝0.150kN·mww不組合風(fēng)荷載時(shí)外立桿的穩(wěn)定性計(jì)算《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016公式6.2.4-1計(jì)算,應(yīng)滿(mǎn)足：＝N外桿/（φ）≤f式中 N外桿—計(jì)算外立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值，N外桿＝11.65kN；A—立桿的截面面積《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程DGJ32J121-2011附錄B表B.0.3采用，＝4.24cm2＝424mm2；f—鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f＝205N/mm2；φ—軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，由長(zhǎng)細(xì)比＝L0/i按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）附錄A表A.0.6取值；i—截面回轉(zhuǎn)半徑，按《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》DGJ32J121-2011附錄B表B.0.3采用，i＝1.59cm＝15.9mm；L0—立桿計(jì)算長(zhǎng)度，按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）公式5.2.8，L0＝μh計(jì)算。h—步距，取h＝1.8米；k—計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）取1.155；μ—計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）表5.2.8，連墻件按2步3跨，得μ＝1.5；λ—長(zhǎng)細(xì)比，λ＝L0/。L0—立桿計(jì)算長(zhǎng)度: L0＝μhL0＝1.155×1.×1.8＝3.1185m＝3119mm長(zhǎng)細(xì)比: λ＝L0/i＝3119/15.9＝196由λ＝196《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2011附錄A表A.0.得φ＝0.188。外桿則 σ＝N外桿/(φ＝11650/(0.188×424)＝146.2N/mm2外桿σ＝146.2N/mm2＜f＝205N/mm2不組合風(fēng)荷載時(shí),外立桿穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。組合風(fēng)荷載時(shí)外立桿的穩(wěn)定性計(jì)算《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB51210-2016公式6.2.4-2計(jì)算應(yīng)滿(mǎn)足：＝N外桿/（φ）＋w/≤f式中N外桿—外立桿組合時(shí)的軸向力設(shè)計(jì)值，N外桿＝11.65kN；W—立桿由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值由前面計(jì)算得到W＝0.135或0.150kNm；—截面模量（mm3），按《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》DGJ32J12-2011附錄B表B.0.3采用，W＝4.49cm3＝4490mm3；＝N外桿/(φ＋w/Wσ＝11650/(0.188×424)+135000/4490＝146.2+30.1＝176.3N/mm2或 σ＝11650/(0.188×424)+150000/4490＝146.2+33.4＝179.6N/mm2σ＝176.3或179.6N/mm2<f＝205N/mm2外立桿穩(wěn)定基本滿(mǎn)足要求。內(nèi)立桿的穩(wěn)定性計(jì)算外立桿密目網(wǎng)時(shí)內(nèi)立桿無(wú)風(fēng)作用其穩(wěn)定性《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB5121-2016公式6.2.4-1計(jì)算,應(yīng)滿(mǎn)足：＝N內(nèi)桿/（φ）≤f由前面計(jì)算可知N內(nèi)桿＝8.29kN其他計(jì)算數(shù)同前外立桿無(wú)風(fēng)計(jì)算φ＝0.188，=424m2。內(nèi)桿則 σ＝N內(nèi)桿/(φ＝8290/(0.188×424)＝104.0N/mm2內(nèi)桿σ＝104.0N/mm2＜f＝205N/mm2立桿穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。5.4.1連墻件承載力驗(yàn)算連墻件布置方式兩步三跨連墻件連接方式扣件連接連墻件約束腳手架平面外變形軸向力N0(kN)3連墻件計(jì)算長(zhǎng)度l0(mm)600連墻件截面類(lèi)型鋼管連墻件型號(hào)Φ48×2.7連墻件截面面積Ac(mm2)384連墻件截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)16連墻件抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f](N/mm2)205連墻件與扣件連接方式雙扣件扣件抗滑移折減系數(shù)0.9Nlw=1.5×ωk×2×h×3×la=1.5×0.138×2×1.8×3×1.5=3.353kN，長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i=600/16=37.5，查《規(guī)范》表A.0.6得，φ=0.896，(Nlw+N0)/(φAc)=(3.353+3)×103/(0.896×384)=18.465N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2，滿(mǎn)足要求！扣件抗滑承載力驗(yàn)算：Nlw+N0=3.353+3=6.353kN≤0.9×12=10.8kN，滿(mǎn)足要求！上拉式梁側(cè)懸挑承力架的計(jì)算簡(jiǎn)圖根據(jù)腳手架結(jié)構(gòu)布置雙排鋼管腳手架立桿底部的上拉式梁側(cè)懸挑承力架是由一根長(zhǎng)120m（或1430mm或1630mm的16號(hào)水平工字鋼梁和具有調(diào)節(jié)功能的A20鋼筋斜拉桿所組成。工字鋼內(nèi)端與主體結(jié)構(gòu)外圍梁側(cè)面用8.8級(jí)2M20高強(qiáng)度預(yù)埋螺栓連接，螺栓將上部鋼腳手架立桿傳來(lái)的荷載傳遞給主體結(jié)構(gòu)外圍墻柱梁此處假定為不動(dòng)鉸支座。工字內(nèi)端頂部距內(nèi)端墻0.95（工字鋼懸挑長(zhǎng)度≤1.43m或1.1（工字鋼懸挑長(zhǎng)度1.43m處通過(guò)焊接耳環(huán)和銷(xiāo)栓與鋼筋斜拉桿下端連接該銷(xiāo)栓將上部鋼管腳手架立桿傳來(lái)荷載傳遞給鋼筋斜拉桿，此連接點(diǎn)假定為不動(dòng)鉸支座。鋼斜拉桿上端與上層主體結(jié)構(gòu)外圍梁側(cè)面的可拆式預(yù)埋螺栓環(huán)之間采用銷(xiāo)栓連接將上懸挑腳手架傳給鋼筋斜拉桿的荷載再通過(guò)該螺栓環(huán)傳遞給上層主體結(jié)構(gòu)外圍梁上，也相于一個(gè)不動(dòng)鉸支座。由此可上拉式梁側(cè)懸挑承力架可簡(jiǎn)化為一個(gè)由工字鋼水平梁和鋼筋斜拉桿所組成附著于主體結(jié)構(gòu)混凝土墻柱梁外圍上的鉸接桁架承受著上部鋼管腳手架內(nèi)、外兩根立桿傳來(lái)的兩個(gè)集中力忽略工字鋼和鋼筋斜拉桿自重影響上拉式承力架的計(jì)算簡(jiǎn)見(jiàn)圖20長(zhǎng)1230mm1430mm1630mm3種懸挑長(zhǎng)度的承力架共有4種計(jì)算簡(jiǎn)圖其中1630m懸挑長(zhǎng)度的承力架有無(wú)凸窗和有凸窗計(jì)算簡(jiǎn)圖上部鋼管腳手架立桿傳給承力架鋼梁上的垂直荷載當(dāng)每一懸挑段高19.5米、立桿縱距1.5米、橫距0.83米的雙排腳手架的底部采用上拉式梁側(cè)懸挑承力架時(shí)，由6.4.2節(jié)計(jì)算得到每段底層段的外立桿軸向力設(shè)計(jì)值N外桿＝11.6kN內(nèi)立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值N內(nèi)桿＝8.29kN為簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)當(dāng)上面雙排腳手架立桿橫距改0.63m時(shí)，也按上述橫距0.83m的立桿內(nèi)力計(jì)算。圖20上拉式梁側(cè)懸挑承力架計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：（a）1230mm懸挑承力架（b）長(zhǎng)1430mm懸挑承力架（c）長(zhǎng)1630mm無(wú)凸窗懸挑承力架（d）長(zhǎng)1630mm有凸窗懸挑承力架計(jì)算上拉式懸挑承力架的支座反力和內(nèi)力長(zhǎng)123mm懸挑承力架長(zhǎng)1230mm懸挑承力架支座反力的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖21所示。圖21長(zhǎng)1230mm懸挑承力架支座反力計(jì)算簡(jiǎn)圖1）取圖21中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：由ΣA＝0得：FX×3－N內(nèi)桿×0.3－N外桿×1.13＝0則 FX＝(N內(nèi)桿×0.3+N外桿×1.13)/3＝(8.29×0.3+11.65×1.13)/3=5.217kN(向左)由Σ＝0得：Ax－FX＝0解得： Ax＝FX＝5.217kN(向右)2）取圖21中的右圖中型鋼梁AE為隔離體，設(shè)斜拉桿內(nèi)力為NCF：由ΣC＝0得：Ay×0.95－N內(nèi)桿×0.65+N外×0.18＝0解得 Ay＝(N內(nèi)桿×0.65-N外桿×0.18)/0.95＝(8.29×0.65-11.65×0.18)/0.95＝3.465kN(向上)由ΣY＝0得：AyNCF－N內(nèi)桿－N外桿＝0解得： NCFY＝N桿+N外桿－RAy＝8.29＋11.65－3.465＝16.475kN(向右)由Σ＝0得：AX－NCFX＝0解得： NCFX＝AX＝5.217kN(向左)則鋼筋斜拉桿的軸心拉力設(shè)計(jì)值NCF為（3）求工字鋼的內(nèi)力：NAC＝AX＝5.217kN（力）NCE＝0AB＝AY＝3465kNBC＝N內(nèi)桿-Y＝8.29-3.465＝4.82kN（-）CD＝N外桿＝11.65kN（+）DE＝0AC＝EC＝0BA＝BD＝Ay×0.3＝3465×0.3=1.040kN·m(梁底受拉)CB＝CD＝N外桿×0.1＝1.65×0.18=2.097kN·m(梁頂受拉)4）取圖23中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：由ΣC＝0得：Ay×0.95＋Fy×0.95－N內(nèi)桿×0.65＋N外桿×018－FX×3＝0解得:Fy＝(N內(nèi)桿×0.65＋FX×3－N外桿×0.18－Ay×0.95)/0.95＝(8.29×0.65＋5.217×3－11.65×0.18－3.465×0.95)/0.95＝16.475kN向上)5）校核所求得的支座反力是否正確:取圖23中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：ΣY＝AY＋FY－N內(nèi)桿N外桿＝3.465＋16.475－8.29－11.65＝0ΣB＝(Ay＋FY)×0.3＋N外桿×0.83－FX×3ΣB＝(3.465＋16.475)×0.3＋11.65×0.83－5.217×3＝0.0005≈0說(shuō)明以上支座反力的計(jì)算結(jié)果無(wú)誤。上拉式長(zhǎng)1230mm懸挑承力架的支座反力和內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如圖22所示。圖22上拉式長(zhǎng)1230mm懸挑承力架支座反力和內(nèi)力計(jì)算結(jié)果示意圖長(zhǎng)143mm懸挑承力架長(zhǎng)1430mm懸挑承力架支座反力的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖23所示。1）取圖23中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：由ΣA＝0得：FX×3－N內(nèi)桿×0.5－N外桿×.33＝0則 FX＝(N內(nèi)桿×0.5+N外桿×1.33)/3＝(8.29×0.5+11.65×1.33)/3=6.547kN(向左)圖23長(zhǎng)1430mm懸挑承力架支座反力計(jì)算簡(jiǎn)圖由Σ＝0得：Ax－FX＝0解得： Ax＝FX＝6.547kN(向右)2）取圖23中的右圖中型鋼梁AE為隔離體，設(shè)斜拉桿內(nèi)力為NCF：由ΣC＝0得：-Ay×0.95－N內(nèi)桿×0.45+N外×0.38＝0Ay＝(-N內(nèi)桿×0.45+N外桿×0.38)/0.95＝(-8.29×0.45+11.65×0.38)/0.95＝0.733kN(向下)由ΣY＝0得：-AyNCY－N內(nèi)桿－N外桿＝0解得： NCFY＝N桿+N外桿+Ay＝8.29＋11.65+0.733＝20.673kN(向右)由Σ＝0得： AX－NCFX＝0解得： NCFX＝AX＝6.547kN(向左)則鋼筋斜拉桿的軸心拉力設(shè)計(jì)值NCF：3）求工字鋼的內(nèi)力：NAC＝AX＝6.547kN（力），NCE＝0AB＝AY＝0733kN（-）BC＝N內(nèi)桿-Y＝8.29+0.733＝9.02kN（-）CD＝N外桿＝11.65kN（+）， DE＝0AC＝EC＝0BA＝BD＝Ay×0.5＝0733×0.5=0.367kN·m(梁頂受拉)CB＝CD＝N外桿×0.3＝1.65×0.38=4.427kN·m(梁頂受拉)4）取圖23中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：由ΣC＝0得：Ay×0.95＋Fy×0.95－N內(nèi)桿×0.45＋N外桿0.38－FX×3＝0解得:Fy＝(N內(nèi)桿×045＋FX×3－N外桿×0.38+Ay×0.95)/0.95Fy＝(8.29×0.45＋6.547×3－11.65×0.38+0.733×0.95)/0.95Fy＝20.674kN(向上)5）校核所求得的支座反力是否正確:取圖23中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：ΣY＝-RAY＋FY－N內(nèi)桿N外桿＝-0.733＋20.674－8.29－11.65＝0.001≈0ΣB＝(-Ay＋FY)×0.5＋N外桿×0.83－FX×3ΣB＝(-0.733＋20.674)×0.5＋11.65×0.83－6.547×3＝-0.001≈0說(shuō)明以上支座反力的計(jì)算結(jié)果無(wú)誤。上拉式長(zhǎng)1430mm懸挑承力架的支座反力和內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如圖24所示。圖24上拉式長(zhǎng)1430mm懸挑承力架支座反力和內(nèi)力計(jì)算結(jié)果示意圖長(zhǎng)163mm無(wú)凸窗懸挑承力架長(zhǎng)1630mm無(wú)凸窗懸挑承力架支座反力的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖25所示。（1）取圖25中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：圖25長(zhǎng)1630mm無(wú)凸窗懸挑承力架支座反力計(jì)算簡(jiǎn)圖由ΣA＝0得：FX×3－N內(nèi)桿×0.9－N外桿×1.53＝0則 FX＝(N內(nèi)桿×0.9+N外桿×1.53)/3＝(8.29×0.9+11.65×1.53)/3=8.429kN(向左)由Σ＝0得：Ax－FX＝0解得： Ax＝FX＝8.429kN(向右)2）取圖25中的右圖中型鋼梁AE為隔離體，設(shè)斜拉桿內(nèi)力為NCF：由ΣC＝0得：-Ay×1.1－N內(nèi)桿×0.2+N外桿0.43＝0解得： Ay＝(-N內(nèi)桿×0.2+N外桿×0.43)/1.1＝(-8.29×0.2+11.65×0.43)/1.1＝3.047kN(向下)由ΣY＝0得：-AyNCY－N內(nèi)桿－N外桿＝0解得： NCFY＝N桿+N外桿+Ay＝8.29＋11.65+3.047＝22.987kN(向上)由Σ＝0得： AX－NCFX＝0解得： NCFX＝AX＝8.429kN(向左則鋼筋斜拉桿的軸心拉力設(shè)計(jì)值NCF為：NCF（NCFX＋NCFY）（8.429+22.987）＝24.484k（拉力）3）求工字鋼的內(nèi)力：NAC＝AX＝8.429kN（力）NCE＝0AB＝AY＝3047kNBC＝N內(nèi)桿-Y＝8.29+3.047＝11.37kNCD＝N外桿＝11.65kN（+）DE＝0AC＝EC＝0BA＝BD＝Ay×0.9＝3047×0.9=2.742kN·m(梁頂受拉)CB＝CD＝N外桿×0.4＝1.65×0.43=5.010kN·m(梁頂受拉)4）取圖25中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：由ΣC＝0得：Ay×1.1＋Fy×1.1－N內(nèi)桿×0.2＋N外桿×0.3－FX×3＝0解得: Fy＝(N內(nèi)桿×0.2＋FX×3－N外桿×0.43+Ay×1.1)/1.1Fy＝(8.29×0.2＋8.429×3－11.65×0.43+3.047×1.1)/1.1Fy＝22.988kN(向上)5）校核所求得的支座反力是否正確:取圖25中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：ΣY＝-AY＋FY－N內(nèi)桿N外桿＝-3.047＋22.988－8.29－11.65＝0.001≈0ΣB＝(-Ay＋FY)×0.9＋N外桿×0.63－FX×3ΣB＝(-3.047＋22.988)×0.9＋11.65×0.63－8.429×3＝-0.0006≈0說(shuō)明以上支座反力的計(jì)算結(jié)果無(wú)誤。上拉式長(zhǎng)1630mm無(wú)凸窗懸挑承力架的支座反力和內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如圖26所示。圖26上拉式長(zhǎng)1630mm無(wú)凸窗懸挑承力架支座反力和內(nèi)力計(jì)算結(jié)果示意圖長(zhǎng)163mm有凸窗懸挑承力架長(zhǎng)1630mm有凸窗懸挑承力架支座反力的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖27所示。圖27長(zhǎng)1630mm有凸窗懸挑承力架支座反力計(jì)算簡(jiǎn)圖1）取圖27中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：由ΣA＝0得：FX×2.4－N內(nèi)桿×0.9－N外桿×1.53＝0則 FX＝(N內(nèi)桿×0.9+N外桿×1.53)/2.4＝(8.29×0.9+11.65×1.53)/2.4=10.536kN(向左)由Σ＝0得：Ax－FX＝0解得： Ax＝FX＝10.536kN(向右)2）取圖27中的右圖中型鋼梁AE為隔離體，設(shè)斜拉桿內(nèi)力為NCF：由ΣC＝0得：-Ay×1.1－N內(nèi)桿×0.2+N外桿0.43＝0解得： Ay＝(-N內(nèi)桿×0.2+N外桿×0.43)/1.1＝(-8.29×0.2+11.65×0.43)/1.1＝3.047kN(向下)由ΣY＝0得：-AyNCY－N內(nèi)桿－N外桿＝0解得： NCFY＝N桿+N外桿+Ay＝8.29＋11.65+3.047＝22.987kN(向上)由Σ＝0得： AX－NCFX＝0解得： NCFX＝AX＝10.536kN(向左)則鋼筋斜拉桿的軸心拉力設(shè)計(jì)值NCF為NCF（NCFX＋NCFY（10.536＋22.987）＝25.287k（拉力）3）求工字鋼的內(nèi)力：NAC＝AX＝10.536kN壓力）NCE＝0AB＝AY＝3047kN（-）BC＝N內(nèi)桿-Y＝8.29+3.047＝11.37kN（-）CD＝N外桿＝11.65kN（+）DE＝0AC＝EC＝0BA＝BD＝Ay×0.9＝3047×0.9=2.742kN·m(梁頂受拉)CB＝CD＝N外桿×0.4＝1.65×0.43=5.010kN·m(梁頂受拉)4）取圖27中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：由ΣC＝0得：Ay×1.1＋Fy×1.1－N內(nèi)桿×0.2＋N外桿×0.3－FX×2.4＝0解得: Fy＝(N內(nèi)桿×0.2＋FX×2.4－N外桿×0.43+Ay×1.1)/1.1Fy＝(8.29×0.2＋10.536×2.4－11.65×0.43+3.047×1.1)/1.1Fy＝22.988kN(向上)5）校核所求得的支座反力是否正確:取圖27中的左圖所示的整體結(jié)構(gòu)為隔離體：ΣY＝-AY＋FYN內(nèi)桿N外桿＝-3.047＋22.988－8.29－11.65＝0.001≈0ΣB＝(-Ay＋FY)×0.9＋N外桿×0.63－FX×2.4ΣB＝(-3.047＋22.988)×0.9＋11.65×0.63－10.536×2.4＝0說(shuō)明以上支座反力的計(jì)算結(jié)果無(wú)誤。上拉式長(zhǎng)1630mm懸挑承力架的支座反力和內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如圖28所示。圖28上拉式長(zhǎng)1630mm有凸窗懸挑承力架支座反力和內(nèi)力計(jì)算結(jié)果示意圖確定上拉式懸挑承力架傳給主體結(jié)構(gòu)外圍梁的荷載設(shè)計(jì)值上拉長(zhǎng)1230、1430、1630mm懸挑承力架鋼筋斜拉桿上端F點(diǎn)支座反力反向作用在上層主體結(jié)構(gòu)外圍梁上也就是鋼筋斜拉桿上端傳給建筑物主體結(jié)構(gòu)混凝土墻柱、梁外的荷載設(shè)計(jì)值令鋼筋斜拉桿上端傳給上層主體結(jié)構(gòu)外圍梁的垂直集中荷載設(shè)計(jì)值為P上層Y，水平集中荷載設(shè)計(jì)值為P上層X(jué)，根據(jù)圖22、28取P上層Y16.47520.674、22.988、22.988kN＞R本Y＝3.465、0.73、3.047、3.047kN。對(duì)應(yīng)取P上層X(jué)＝5.2176.5478.42910.536kNP上層Ymax＝22.988kN,P上層X(jué)max＝10.536kN上拉長(zhǎng)1230、1430、1630mm懸挑承力架工字鋼內(nèi)端A點(diǎn)的支反力反向作用在本層主體結(jié)構(gòu)外圍梁上,也就是型鋼梁內(nèi)端傳給建筑物主體結(jié)構(gòu)外圍梁的荷載設(shè)計(jì)值。令型鋼梁內(nèi)端傳給本層主體結(jié)構(gòu)外圍梁上的垂直集中荷載設(shè)計(jì)值為P本層Y載設(shè)計(jì)值為P本層X(jué)，根據(jù)圖22、24、26、28、30、32計(jì)算結(jié)果，分別取P本層Y＝3.465、0.733、3.047、3.047kN,對(duì)應(yīng)取P本層X(jué)＝P上層X(jué)＝5.217、6.547、8.429、10.536kN。P本層Ymax＝3.465kN,P本層X(jué)max＝P上層X(jué)max＝10.536kN.上拉式梁側(cè)預(yù)埋長(zhǎng)1230、1430、1630mm懸挑承力架傳給主體結(jié)構(gòu)外圍梁的荷載設(shè)計(jì)值如圖29所示。圖29上拉式梁側(cè)懸挑承力架傳給主體結(jié)構(gòu)外圍梁側(cè)的荷載設(shè)計(jì)值示意圖根據(jù)《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》DGJ32/J121-2011第5.2.1.6條和第5.2.2條規(guī)定，為安全起見(jiàn)，應(yīng)取圖29所示荷載設(shè)計(jì)值按間距為1.5米的平行力系對(duì)支承上拉式懸挑承力架的主體結(jié)構(gòu)外圍梁的承載力進(jìn)行驗(yàn)算詳《拉桿式懸挑腳手架施工方案》。鋼筋斜拉桿受拉強(qiáng)度計(jì)算根圖2224268計(jì)算結(jié)果上拉式長(zhǎng)123014301630mm挑承力架鋼筋斜拉桿承受的軸向拉力設(shè)計(jì)值分別為N鋼筋斜拉桿＝17.28121.68524.48425.287kN,N鋼筋斜拉桿max＝25.287kN。按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017公式7.1.1-4計(jì)算，應(yīng)滿(mǎn)足:＝N／n≤f式中N—鋼筋斜拉桿承受的軸向力設(shè)計(jì)值，N＝N鋼筋斜拉桿max＝25.287kN（拉力）；σ—鋼筋斜拉桿受拉應(yīng)力值（N/mm2）；n eA—鋼筋斜拉桿凈截面面積（mm2）,可調(diào)式A20鋼筋斜拉桿的有效直徑為dn e17.654mm,An=πde2/4=3.14*17.65452/4=245mmf—A20鋼筋斜拉桿受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2），取f＝205N/mm2。則 ＝N／An=25287/245＝103.2N/mm＜f＝205N/mm采用可調(diào)式A20鋼筋斜拉桿,1230、1430、1630mm懸挑承力架鋼筋斜拉桿均可滿(mǎn)足受拉強(qiáng)度要求。工字鋼型鋼梁的承載力計(jì)算根圖2224262計(jì)算結(jié)果上拉式上123014301630mm懸挑承力架工字鋼型鋼承受的最大彎矩剪力軸力設(shè)計(jì)值分別為Mmax＝2.0974.4275.0105.010kN.m,max＝11.6511.6511.6511.65kNNmax＝5.2176.5478.42910.536kN(均受壓)。工字鋼型鋼承受的最大的最大彎矩、剪力、軸力設(shè)計(jì)值分別為(Mmaxmax＝5.010kN.m,(maxmax＝11.65kN,Nmaxmax＝10.536kN(受壓)它們都發(fā)生在長(zhǎng)1630mm有凸窗懸挑承力架工字鋼型鋼中該16號(hào)Q235工字鋼型鋼梁應(yīng)分別進(jìn)行壓彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度壓彎穩(wěn)定性承載力計(jì)算和撓度驗(yàn)算。工字鋼抗壓彎強(qiáng)度計(jì)算按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017公式8.1.1-1計(jì)算，型鋼梁工字鋼壓彎構(gòu)件應(yīng)滿(mǎn)足:σ（壓max）＝N/An＋Mx/Wn≤f式中 σ—型鋼梁截面壓應(yīng)力值（N/mm2）；N—型鋼梁承受的軸向壓力（N），N=(Nmax)max＝10.536kN=10536N；An—型鋼梁截面凈截面面積（mm），An＝2610mm；Mmax—型鋼梁截面最大彎矩設(shè)計(jì)值（N.mm），Mmax=(Mmax)max＝5.010kN.m=5010000N.mm；n nW—型鋼梁凈截面模量，W＝141000mm3n nf—鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f＝205N/mm2。則有 σ（壓max）＝N/An＋Mx/Wn=10536/2610＋5010000/141000＝39.6N/mm＜f＝205N/mm。該16號(hào)工字鋼型鋼梁的抗壓彎強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。工字鋼抗剪強(qiáng)度計(jì)算在主平面內(nèi)受彎的實(shí)腹式構(gòu)件其受剪強(qiáng)度應(yīng)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)B50017-2017公式.1.3計(jì)算，應(yīng)滿(mǎn)足：τmax＝maxS/（Itw）≤fv式中 τ—型鋼梁計(jì)算截面受剪應(yīng)力值（N/mm2）；max—型鋼梁計(jì)算截面沿腹板平面作用的剪力（N），max＝(maxmax＝11650N；S—計(jì)算剪應(yīng)力處以上毛截面對(duì)中和軸的面積距（mm2），S＝81884mm3；—型鋼梁毛截面慣性矩，＝11300000mm4；tw—腹板厚度（mm），tw＝6mm；v vf—鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f＝125N/mm2v v則有 τmax＝maxS/Iw＝11650×81884/11300000/6＝14.1N/mm＜f＝125N/mm工字鋼的抗剪彎強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。工字鋼整體穩(wěn)定性驗(yàn)算’彎矩作用在對(duì)稱(chēng)軸平面內(nèi)的實(shí)腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性應(yīng)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50017-2017式(8.2.1-1)計(jì)算彎矩作用平面外穩(wěn)定性應(yīng)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017式(8.2.1-3)計(jì)算平面內(nèi)應(yīng)滿(mǎn)足：’N/（υxA）＋βmxMx/[γxW1x(1-0.8N/NEX)]≤fEX=πEA/(1.1λx)平面外應(yīng)滿(mǎn)足：N/（υyA）＋βtxMx/[υbW1x]≤f式中 N—型鋼梁截面承受的軸向壓力（N），N=(Nmax)max＝10.536kN=10536N；Mx—型鋼梁截面最大彎矩設(shè)計(jì)值（N.mm），Mx=(Mmax)max＝5.010kN.m=5010000N.mmυx、υy—型鋼梁截面彎矩作用平面內(nèi)、外軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比λx、λy、鋼材屈服強(qiáng)度和截面分類(lèi)確定，16號(hào)Q235工字鋼，b/h=0.55<0.8,平面內(nèi)屬a類(lèi)截面，平面外屬b類(lèi)截面；λx、λy—型鋼梁截面彎矩作用平面內(nèi)、外長(zhǎng)細(xì)比，λx=l0x/ix，λy=l0y/iy；l0x、l0y—型鋼梁截面彎矩作用平面內(nèi)、外計(jì)算長(zhǎng)度，l0x=1100mm，l0y=1630mm；ix、iy—型鋼梁截面彎矩作用平面內(nèi)、外回轉(zhuǎn)半徑，ix=65.8mm，iy=18.9mm；A—型鋼梁毛截面截面面積（mm2），A＝2610mm2；γx—截面塑性發(fā)展系數(shù)，取γx=1.05；1x 1xW—型鋼梁在彎矩作用平面內(nèi)對(duì)受壓最大纖維的毛截面模量，W1x 1xβmx—平面內(nèi)等效彎矩系數(shù)，按有橫向荷載兩端鉸接有側(cè)移構(gòu)件計(jì)算，取βmx=1.0；βtx—平面外等效彎矩系數(shù)，按無(wú)端彎矩有橫向荷載作用構(gòu)件計(jì)算，取βtx=1.0；υb—均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù),雙軸對(duì)稱(chēng)截面,υb＝1.07-λ2y/44000≤1；E—鋼材的彈性模量，E＝206000N/mm2；f—鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f＝205N/mm2。則 λx=l0x/ix=1100/65.8=17<[λ]=150，λy=l0y/iy=1630/18.9=86<[λ]=150EX=πEA/(1.1λx)=3.14×206000×2610/1.1/17=16692329.36NN/N’=10536/16692329.36=0.000631188，1-0.8=1.0002υb＝1.07-λ2y/44000=1.07-86/44000=0.9022’λx=17，a類(lèi)截面按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017表D.0.1查得υx=0.986λy=86，b類(lèi)截面按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017表D.0.2查得υy=0.648’平面內(nèi):N/（υxA）＋βmxMx/[γxW1x(1-0.8N/NEX)]=10536/0.986/2610+1.0×5010000/1.05/141000/1.000=37.9N/mm2<f＝205N/mm2,滿(mǎn)足要求平面外:N/（υyA）＋βtxMx/[υbW1x]=10536/0.648/2610+1.0×5010000/0.902/141000=45.6N/mm2<f＝205N/mm2,滿(mǎn)足要求工字鋼的整體穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求工字鋼外端E點(diǎn)垂直位移的計(jì)算根據(jù)圖22、24、26、28、30、32內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，上拉式長(zhǎng)1230、1430、1630mm懸挑承力架工字鋼型鋼梁承受的最大的最大彎矩、剪力、軸力設(shè)計(jì)值分別為(Mmax)max＝5.010kN.m,(Vmax)max＝11.65kN,(Nmax)max＝10.536kN(受壓),它們都發(fā)生在1630mm有凸窗懸挑承力架工字鋼型鋼梁中，只驗(yàn)算1630mm有凸窗懸挑承力架工字鋼型鋼梁撓度。工字鋼型鋼梁撓度按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，采用圖乘法計(jì)算位移，見(jiàn)圖30。即欲求由于上部腳手架荷載作用下引起的長(zhǎng)1630mm有凸窗懸挑承力架工字鋼型鋼梁E點(diǎn)垂直位移ΔEy，就在該點(diǎn)施加一個(gè)與所求位移相對(duì)應(yīng)的單位力，作出該結(jié)構(gòu)在單位力作用下即虛擬狀態(tài)下內(nèi)力圖，將虛擬狀態(tài)下內(nèi)力圖與上部懸挑腳手架荷載作用下的實(shí)際狀態(tài)下內(nèi)力圖相乘。1）繪制求ΔEy的虛擬狀態(tài)下內(nèi)力圖為此在橫梁端部E點(diǎn)施加一個(gè)方向向下的集中力1＝1.00kN，建立虛擬狀態(tài)，如圖30a）所示。圖30求E點(diǎn)垂直位移時(shí)P1=1kN作用下虛擬狀態(tài)下的內(nèi)力圖先選取圖30（b）中的型鋼梁AE為隔離體，求出支座反力和各桿件內(nèi)力。由A＝0得： NCFy×1.1－1×1.63＝0解得： NCFy＝1×1.63/1.1=1.482kN(向上)根據(jù)相似三角形性質(zhì)，有:NCFx/1100＝NCFy/2400，NCF/2640＝NCFy/2400解得： NCFx＝1100×NCFy/2400＝1100×1.482/2400＝0.679kN(向左)NCF＝2640×NCFy/2400＝2640×1.482/2400＝1.631kN(拉力)由ΣX＝0得：NCFx－RAx＝0得： RAx＝NCFx＝0.679kN(向右)由ΣMC＝0得：RAy×1.1－1×0.53＝0解得： RAy＝0.482kN(向下)再取圖30（a）中水平工字型鋼梁AE和鋼筋斜拉桿CF一起為隔離體，利用其平衡條件求支座反力和內(nèi)力。由ΣX＝0得： RAx－RFx＝0，于是：RFx＝RAx＝0.679kN(向左)由ΣME＝0得：RFy×1.63－RAy×1.63－RFx×2.4＝0,解得： RFy=（RAy×1.63+RFx×2.4）/1.63=（0.482×1.63+0.679×2.4）/1.63=1.482kN(向上)ΣY＝RFy－RAy－P1＝1.482-0.482－1＝0,說(shuō)明支座反力計(jì)算無(wú)誤。繪出虛擬狀態(tài)下的M1圖、N1圖和V1圖見(jiàn)圖30（b）。（2）用結(jié)構(gòu)力學(xué)的圖乘法計(jì)算位移ΔEy據(jù)圖26、圖28，1630mm有凸窗懸挑承力架荷載內(nèi)力圖與虛擬狀態(tài)內(nèi)力圖如圖31所示。因剪力引起的位移極小，故忽略不計(jì)，將圖31(a)實(shí)際荷載狀態(tài)的彎矩、軸力內(nèi)力圖與圖31(b)虛擬單位力下的彎矩、軸力內(nèi)力圖相乘可求得ΔEy:ΔEy＝ΔMEy＋ΔNEy＝ΣωMiyMi/(EI)＋ΣωNiyNi/(EAi)式中 E—16號(hào)工字鋼和A20斜拉鋼筋的彈性模量，E＝2.06×108kN/m2；圖31 腳手架荷載和虛擬單位力狀態(tài)下的內(nèi)力圖I—16號(hào)工字鋼慣性矩，I＝1130cm4＝1.13×10-5m4;A1—16號(hào)工字鋼截面積，A1＝2.61×10m;A2—A20斜拉鋼筋的截面積，可調(diào)式A20鋼筋的有效直徑為de＝17.6545mm,A2＝πDe2/4＝3.14×17.65452/4＝245mm2＝2.45×10-4m2。于是：ωM1＝0.9×2.742/2＝1.2339，yM1＝0.434×2/3＝0.28933333ωM2＝0.2×2.742/2＝0.2742，yM2＝(0.434×2/3＋0.53/3)＝0.466ωM3＝0.2×5.010/2＝0.501，yM3＝0.434/3＋0.53×2/3＝0.498ωM4＝0.43×5.010/2＝1.07715，yM4＝0.1/3＋0.53×2/3＝0.3866667ωN1＝1.1×10.536＝11.5896，yN1＝0.679ωN2＝2.64×25.287＝66.75768, yN2＝1.631將以上數(shù)值代入圖乘法公式:ΔEy＝ΔMEy＋ΔNEy＝ΣωMiyMi/(EI)＋ΣωNiyNi/(EAi)則 ΔMEy＝ΣωMiyi/(EI)＝(ωM1yM1＋ωM2yM2＋ωM3yM3＋ωM4yM4)/(EI)＝(1.2339×0.289333+0.2742×0.466＋0.501×0.498＋1.07715×0.3866667)/(EI)＝(0.357008395+0.1277772＋0.249498＋0.416498035)/(EI)＝1.150781632/(2.06×108×1130×10-8)＝0.494364478×10-3mΔNEy＝ΣωNiyi/(EAi)＝(ωN1yN1/A1＋ωN2yN2/A2）/E＝[11.5896×0.679/(2.61×10-3)＋66.75768×1.631/(2.45×10-4)]/E＝(3.015072184×103＋44.44154126×104)/(2.06×108)＝2.171992644×10-3mΔEy＝ΔMEy＋ΔNEy＝0.4944×10-3m＋2.1720×10-3m＝2.667×10mΔEy＝2.667mm(向下)＜L/250＝1630/250＝6.52mm型鋼梁工字鋼外端部E點(diǎn)的垂直位移滿(mǎn)足要求。無(wú)拉桿長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸挑梁受力計(jì)算無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）中第6.10.4條規(guī)定：“每個(gè)型鋼懸挑梁外端宜設(shè)鋼絲繩或鋼拉桿與上一層建筑結(jié)構(gòu)斜拉結(jié)。鋼絲繩、鋼拉桿不參與懸挑鋼梁受力計(jì)算”。施工過(guò)程中可能出現(xiàn)某種突發(fā)狀況導(dǎo)致鋼筋斜拉桿未參與工作時(shí)，兩根立桿傳來(lái)的上部鋼管腳手架荷載將全部由懸挑型鋼梁?jiǎn)为?dú)全部承受,此為最不利工況。當(dāng)每一懸挑段高19.5米、立桿縱距為1.5米、橫距為0.83米的雙排腳手架的底部，采用梁側(cè)工字鋼懸挑時(shí)，由9.4節(jié)計(jì)算得到每段底層段外立桿的軸向力設(shè)計(jì)值N外桿＝11.65kN，內(nèi)立桿的軸向力設(shè)計(jì)值N內(nèi)桿＝8.29kN。為簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)，當(dāng)上面雙排腳手架立桿橫距改為0.63m時(shí)，也按上述橫距0.83m的立桿內(nèi)力計(jì)算。無(wú)拉桿工字鋼梁內(nèi)端焊接鋼板與主體結(jié)構(gòu)外側(cè)通過(guò)預(yù)埋螺栓連接，此支座視作固定端，長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸挑梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖32所示。無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁支座反力和內(nèi)力計(jì)算如圖32，利用平衡條件可分別計(jì)算長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸挑梁支座反力和內(nèi)力。（1）長(zhǎng)1230mm工字鋼挑梁MA＝8.29×0.3＋11.65×1.13=15.652kN.m(梁頂受拉)RA＝8.29＋11.65＝19.94kN(向上)圖32 無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁的計(jì)算簡(jiǎn)MB＝11.65×0.83＝9.670kNVDB＝11.65kNVAB＝8.29＋11.65＝19.94kN.（2）長(zhǎng)1630mm工字鋼懸挑梁MA＝8.29×0.9＋11.65×1.53=25.286kN.m(梁頂受拉)RA＝8.29＋11.65＝19.94kN(向上)MB＝11.65×0.63＝7.340kNVDB＝11.65kNVAB＝8.29＋11.65＝19.94kN.無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁的彎矩和剪力圖如圖33所示。圖33 無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁內(nèi)力圖無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)圖33可知，長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸挑梁的A截面右側(cè)承受的最大彎矩MAmax＝25.286kN·m，由1630mm工字鋼懸挑梁彎矩控制，按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）公式5.6.3計(jì)算，工字鋼懸挑梁受彎構(gòu)件應(yīng)滿(mǎn)足:σ＝Mmax/Wn≤f式中 σ—工字鋼懸挑梁截面應(yīng)力值（N/mm2Mmax—型鋼梁截面最大彎矩設(shè)計(jì)值（N.mm），Mmax=MAmax＝25286000N.mm；n nW—型鋼梁凈截面模量，W＝141000mm3n nf—鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f＝205N/mm2。則有 σ＝Mx/Wn=25286000/141000＝179.4N/mm＜f＝205N/mm。該16號(hào)工字鋼懸挑梁的抗彎強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁抗剪強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)圖33可知，長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸挑梁的A截面右側(cè)同時(shí)承受的最大剪力VAmax＝19.94kN，工字鋼懸挑梁的抗剪強(qiáng)度按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017公式6.1.3計(jì)算，應(yīng)滿(mǎn)足：τmax＝VmaxS/（Itw）≤fv式中 τ—型鋼梁計(jì)算截面受剪應(yīng)力值（N/mm2）；Vmax—型鋼梁計(jì)算截面沿腹板平面作用的剪力（N），Vmax＝VAmax＝19940N；S—計(jì)算剪應(yīng)力處以上毛截面對(duì)中和軸的面積距（mm2），S＝81884mm3；I—型鋼梁毛截面慣性矩，I＝11300000mm4；tw—腹板厚度（mm），tw＝6mm；v vf—鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f＝125N/mm2v v則有 τmax＝VmaxS/Itw＝19940×81884/11300000/6＝24.1N/mm2＜f＝125N/mm2無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁的抗剪強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算工字鋼懸挑梁的整體穩(wěn)定性按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）公式5.6.4計(jì)算，應(yīng)滿(mǎn)足：Mmax/(υbW)≤f式中Mmax—工字鋼懸挑梁截面最大彎矩設(shè)計(jì)值（N.mm），Mmax=25286000N.mm；W—型鋼梁在彎矩作用平面內(nèi)對(duì)受壓最大纖維的毛截面模量，W＝141000mm3；υb—均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù),雙軸對(duì)稱(chēng)截面,υb＝1.07-λ2y/44000≤1；λy—工字鋼懸挑梁截面彎矩作用平面外長(zhǎng)細(xì)比，λy=l0y/iy；l0y—型鋼梁截面彎矩作用平面外計(jì)算長(zhǎng)度，l0y=1630mm；iy—型鋼梁截面彎矩作用平面內(nèi)、外回轉(zhuǎn)半徑，iy=18.9mm；f—鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f＝205N/mm2。則 λy=l0y/iy=1630/18.9=86<[λ]=1502υb＝1.07-λ2y/44000=1.07-862/44000=0.9022Mmax/(υbW)=25286000/0.902/141000=198.8N/mm2<f＝205N/mm2,滿(mǎn)足要求工字鋼懸挑梁的整體穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁外端E點(diǎn)垂直位移的計(jì)算工字鋼懸挑梁的撓度驗(yàn)算按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）公式5.6.5計(jì)算，應(yīng)滿(mǎn)足：v≤[v]式中 v—工字鋼懸挑梁截面最大撓度計(jì)算值（mm）；[v]—工字鋼懸挑梁截面容許撓度（mm），查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）表5.1.8，[v]＝l/250，懸挑構(gòu)件跨度l取懸挑長(zhǎng)度的2倍計(jì)算。根據(jù)圖33內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸挑梁承受的最大的最大彎矩、剪力設(shè)計(jì)值分別為(Mmax)max＝25.286kN.m,(Vmax)max＝19.94kN,它們都發(fā)生在長(zhǎng)1630mm工字鋼懸挑梁受力中，只驗(yàn)算長(zhǎng)1630mm工字鋼懸挑梁撓度。工字鋼懸挑梁撓度按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法，采用圖乘法計(jì)算位移，見(jiàn)圖34。即欲求由于上部腳手架荷載作用下引起的長(zhǎng)1630mm工字鋼懸挑梁E點(diǎn)垂直位移ΔEy，就在該點(diǎn)施加一個(gè)與所求位移相對(duì)應(yīng)的單位力，作出該工字鋼懸挑梁在單位力作用下即虛擬狀態(tài)下內(nèi)力圖，將虛擬狀態(tài)下內(nèi)力圖與上部懸挑腳手架荷載作用下的實(shí)際狀態(tài)下內(nèi)力圖相乘。（1）繪制求ΔEy的虛擬狀態(tài)下內(nèi)力圖為此，在工字鋼懸挑梁端部E點(diǎn)施加一個(gè)方向向下的集中力P1＝1.00kN，建立虛擬狀態(tài)，如圖34（a）所示。圖34工字鋼懸挑梁求E點(diǎn)垂直位移時(shí)P1=1kN作用下虛擬狀態(tài)下的內(nèi)力圖選取圖34中的型鋼梁AE為隔離體，求支座反力和各桿件內(nèi)力。由ΣY＝0得： RAy＝1.0kN(向上)由ΣME＝0得： RAy×1.63－MA＝0解得： MA＝1.63kN.m繪出虛擬狀態(tài)下的內(nèi)力圖如圖34（b）所示。（2）用結(jié)構(gòu)力學(xué)的圖乘法計(jì)算位移ΔEy根據(jù)圖33、34，1630mm工字鋼懸挑梁實(shí)際狀態(tài)內(nèi)力圖與虛擬狀態(tài)內(nèi)力圖如圖35所示。圖35 腳手架荷載和虛擬單位力狀態(tài)下的內(nèi)力圖因剪力引起的位移極小，故忽略不計(jì)。將圖35(a)實(shí)際荷載狀態(tài)的彎矩內(nèi)力圖與圖35(b)虛擬單位力下的彎矩內(nèi)力圖相乘可求得ΔEy:ΔEy＝ΔMEy＝ΣωMiyMi/(EI)式中 E—16號(hào)工字鋼和A20斜拉鋼筋的彈性模量，E＝2.06×108kN/m2；I—16號(hào)工字鋼慣性矩，I＝1130cm4＝1.13×10-5m4;于是： ωM1＝0.9（25.286-7.34）/2＝8.0757，yM1＝1.63-0.9/3＝1.33ωM2＝0.9×7.34＝6.606， yM2＝1.63-0.9/2＝1.18ωM3＝0.63×7.34/2＝2.3121， yM3＝1.63-0.9-0.63/3＝0.52將以上數(shù)值代入圖乘法公式:ΔEy＝ΔMEy＝ΣωMiyMi/(EI)則 ΔEy＝ΣωMiyi/(EI)＝(ωM1yM1＋ωM2yM2＋ωM3yM3)/(EI＝(8.0757×1.33+6.606×1.18＋3.3121×0.52)/(EI)＝(10.7407+7.79508＋1.7223)/(EI)＝20.258/(2.06×108×1130×10-8)＝8.7×10-3mΔEy＝8.7mm(向下)＜L/250＝1630×2/250＝13.04mm長(zhǎng)1630mm工字鋼懸挑梁外端部E點(diǎn)的垂直位移滿(mǎn)足要求。無(wú)拉桿工字鋼懸挑梁傳給主體結(jié)構(gòu)外圍梁的荷載設(shè)計(jì)值施工過(guò)程中可能出現(xiàn)某種突發(fā)狀況導(dǎo)致鋼筋斜拉桿未參與工作時(shí)，兩根立桿傳來(lái)的上部鋼管腳手架荷載將全部由懸挑型鋼梁?jiǎn)为?dú)全部承受,此為最不利工況。此時(shí)長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸挑梁連接固定端的支座反力反向作用在本層主體結(jié)構(gòu)外圍梁上，也就是工字鋼懸挑梁固定端傳給建筑物主體結(jié)構(gòu)外圍梁的荷載設(shè)計(jì)值。令工字鋼懸挑梁固定端傳給本層主體結(jié)構(gòu)外圍梁上的垂直集中荷載設(shè)計(jì)值為P本層Y，彎矩荷載設(shè)計(jì)值為T(mén)本層，根據(jù)圖33計(jì)算結(jié)果，分別取P本層Y＝19.94、19.94kN,取T本層＝15.652、25.286kN。梁側(cè)預(yù)埋長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸挑梁傳給主體結(jié)構(gòu)外圍梁的荷載設(shè)計(jì)值如圖36所示。圖36長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸梁傳給主體結(jié)構(gòu)外圍梁的荷載設(shè)計(jì)值示意圖根據(jù)《建筑懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》DGJ32/J121-2011第5.2.1.6條和第5.2.2條規(guī)定，為安全起見(jiàn)，應(yīng)取圖38所示荷載設(shè)計(jì)值按間距為1.5米的平行力系，對(duì)支承長(zhǎng)1230、1630mm工字鋼懸挑梁的主體結(jié)構(gòu)外圍梁的承載力進(jìn)行驗(yàn)算，詳見(jiàn)《拉桿式懸挑腳手架施工方案》。11雙拉桿、活動(dòng)支座受力計(jì)算側(cè)懸挑工字鋼腳手架懸挑長(zhǎng)度1800mm<L≦2230mm時(shí)，采用雙拉桿懸挑承力架，該懸挑承力架由一根水平工字鋼梁（16號(hào)）、2根上斜拉桿（具有調(diào)節(jié)功能的Φ20mm鋼筋）組成。當(dāng)每一懸挑段高19.5米、立桿縱距為1.5米、橫距為0.80米的雙排腳手架的底部，采用梁側(cè)工字鋼懸挑時(shí)，每段鋼管底層段的設(shè)計(jì)值為：1計(jì)算外立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值選取有剪刀撐和橫向斜撐連接的外立桿計(jì)算。作用在腳手架立桿上的荷載包括腳手架自重恒荷載、施工活荷載和風(fēng)荷載。1.1計(jì)算外立桿底層段的荷載標(biāo)準(zhǔn)值雙排腳手架外立桿結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值NG1K按鋼管實(shí)際搭設(shè)情況計(jì)算自重：外立管自重 0.033×19.5＝0.65kN橫向水平管自重0.033×1.2m×2根×11步÷2＝0.44kN縱向水平管自重0.033×1.5m×2根×11步÷2＝0.55kN扣件自重（0.0146kN/個(gè)）×6個(gè)×11步÷2＝0.482kNNG1k＝2.12kN橫向斜撐鋼管自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值NG2k：每個(gè)橫向斜撐的長(zhǎng)度約為2.2米，19.5米高共11根橫向斜撐，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)：NG2k＝0.033×2.2×11÷2＝0.4kN腳手板自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG3k：腳手板（竹串片）鋪滿(mǎn)2層，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)：NGK3＝(0.35kN/m2×2層)×1.5×0.83÷2＝0.436kN外立面剪刀撐鋼管自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值NG4k：每個(gè)剪刀撐水平跨度為4×1.5米＝6米，垂直高度4×1.8米＝7.2米，則每個(gè)剪刀撐斜桿長(zhǎng)度約為9.5米，考慮搭接長(zhǎng)度取12米。外立面每寬6米高19.5米從下至上設(shè)置三個(gè)剪刀撐共六根斜桿，由四根外立桿受力，則平均每根立桿承擔(dān)1.5根12米長(zhǎng)的剪刀撐斜桿鋼管的自重：NG4k＝0.033×1.5根×12m×1.1(考慮扣件)＝0.63kN外立柱欄桿與竹串片擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值NG5k：NG5k＝0.17×1.5×11層＝2.805kN外立柱上吊掛的密目式安全立網(wǎng)自重的標(biāo)準(zhǔn)值NG6k：NG6k＝0.01×1.5×19.5＝0.2925kN外立柱上吊掛的廣告自重的標(biāo)準(zhǔn)值NG7k：NG7k＝0.01×1.5×19.5＝0.2925kN外立柱上靜荷載總標(biāo)準(zhǔn)值：N外桿Gk＝NG1k＋NG2k＋NG3k＋NG4k＋NG5k＋NG6k＋NG7kNGk＝2.12＋0.4＋0.436＋0.63＋2.805＋0.2925＋0.2925＝7.0kN施工面荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQk按《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB51210-2016）第5.1.5條規(guī)定，同一個(gè)跨距內(nèi)應(yīng)考慮2層作業(yè)，但施工面荷載標(biāo)準(zhǔn)≤4kN/mm2，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)：NQk＝4.0×1.5×0.83÷2＝2.5kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk按《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016公式5.1.7計(jì)算：wk＝μzμsw0式中：w—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；w—基本風(fēng)壓(kN/m2)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》附錄E表E.5規(guī)定采用w=0.25kN/m2（寧鄉(xiāng)地區(qū)R＝10對(duì)應(yīng)的風(fēng)壓值）;μz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表8.2.1的規(guī)定采用。根據(jù)《建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》DGJ32/J121-2011第4.2.5條規(guī)定：若計(jì)算腳手架立桿承載力，取每一懸挑段底部架的離地高度計(jì)算，本工程取高度90m計(jì)算。按C類(lèi)地區(qū)，查得μz＝1.43。μs—腳手架的風(fēng)荷載體型系數(shù)，由《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016第5.1.7條取μs＝1.3φ，φ＝0.8，則μs＝1.3×0.8=1.04>1.0，取μs＝1.0，則風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：wk＝μzμsw0＝1.43×1.0×0.25＝0.37kN/m2.計(jì)算外立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值N外桿按《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-2016公式6.2.5計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)值：Nk外桿＝NGK+NQ＝7.00+2.5=9.5kN設(shè)計(jì)值：N外桿＝1.3NGK＋1.5∑NQk＝1.3×7.00+1.5×2.5＝12.9kN2計(jì)算內(nèi)立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值2.1計(jì)算內(nèi)立桿底層段的荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.1.1雙排腳手架內(nèi)立桿結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值NG1K按鋼管實(shí)際搭設(shè)情況計(jì)算自重：內(nèi)立管自重：0.033×19.5＝0.65kN，橫向水平管自重：0.033×1.2m×2根×11步÷2＝0.44kN縱向水平管自重：0.033×1.5m×2根×11步÷2＝0.55kN扣件自重：（0.0146kN/個(gè)）×6個(gè)×11步÷2＝0.482kNNG1k＝2.12kN2.1.2橫向斜撐鋼管自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值NG2k：每個(gè)橫向斜撐的長(zhǎng)度約為2.2米，19.5米高共11根橫向斜撐，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)：NG2k＝0.033×2.2×11÷2＝0.4kN2.1.3腳手板自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG3k：假定腳手板（竹串片）鋪滿(mǎn)2層，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)：NG3K＝(0.35kN/m2×2層)×1.5×0.83÷2＝0.436kN內(nèi)立柱上靜荷載總標(biāo)準(zhǔn)值：NGk（內(nèi)）＝NG1k＋NG2k＋NG3k＝2.12＋0.4＋0.436＝3.00kN2.1.4施工面荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQk按《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB51210-2016）第5.1.5條規(guī)定，同一個(gè)跨距內(nèi)應(yīng)考慮2層作業(yè)，但施工面荷載標(biāo)準(zhǔn)≤4kN/mm2，由內(nèi)、外立桿平均分擔(dān)：NQk＝4.0×1.5×0.83÷2＝2.5kN標(biāo)準(zhǔn)值：Nk內(nèi)桿＝NGK+NQ＝3.00+2.5=5.5kN2.2計(jì)算內(nèi)立桿底層段的軸向力設(shè)計(jì)值N內(nèi)桿設(shè)計(jì)值：N內(nèi)桿＝1.3NGK＋1.5∑NQk＝1.3×3.00+1.5×2.5＝7.65kN由此得出軸向力設(shè)計(jì)值：N外桿＝12.9kN，N內(nèi)桿＝7.65kN；軸向力標(biāo)準(zhǔn)值：NK外桿＝9.5kN，NK內(nèi)桿＝5.5kN。3梁側(cè)懸挑工字鋼計(jì)算（懸挑長(zhǎng)度1800mm<L≦2230mm）型鋼梁懸挑長(zhǎng)度1800mm<L≦2230mm，按照2230mm計(jì)算，（剛度、穩(wěn)定性計(jì)算同）。工字鋼的內(nèi)端與主體結(jié)構(gòu)外圍梁側(cè)面用8.8級(jí)2M20高強(qiáng)度預(yù)埋螺栓連接，螺栓將上部鋼管腳手架立桿傳來(lái)的荷載傳遞給主體結(jié)構(gòu)外圍墻、柱、梁，此處假定為不動(dòng)鉸支座。雙拉桿中的內(nèi)桿距型鋼梁預(yù)埋點(diǎn)1.55米處通過(guò)焊接耳環(huán)和銷(xiāo)栓與鋼筋斜拉桿下端連接，該銷(xiāo)栓將上部鋼管腳手架立桿傳來(lái)的荷載傳遞給鋼筋斜拉桿，此接點(diǎn)為不動(dòng)鉸支座。雙拉桿中的外桿作為結(jié)構(gòu)安全性保護(hù)措施，不參與結(jié)構(gòu)計(jì)算。鋼筋斜拉桿上端與上層主體結(jié)構(gòu)外圍梁的可拆式預(yù)埋螺栓環(huán)之間采用銷(xiāo)栓連接，將上部懸挑腳手架傳給鋼筋斜拉桿的荷載再通過(guò)該螺栓環(huán)傳遞給上層主體結(jié)構(gòu)外圍梁上，也相當(dāng)于一個(gè)不動(dòng)鉸支座。由此可知，雙上拉式梁側(cè)懸挑型鋼梁的計(jì)算模型，可簡(jiǎn)化為一個(gè)由工字鋼水平梁和1根鋼筋斜拉桿所組成的附著于主體結(jié)構(gòu)混凝土墻、柱、梁外圍上的鉸接桁架，承受著上部鋼管腳手架內(nèi)、外兩根立桿傳來(lái)的兩個(gè)集中力，計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3-1：圖3-1受力分析圖3.1內(nèi)力及支座反力計(jì)算3.1.1求支座反力：∑MA=0Rcy*1.55－N內(nèi)*1.33－N外*2.13＝0RCy＝N內(nèi)*1.33+N外*2.13/1.55=7.713*1.33+9.334*2.13/1.55=19.445KN∑Mc=0-RAy*1.55-N外*0.58+N內(nèi)*0.22=0RAy=N內(nèi)X0.22-N外*0.58/1.55=(7.713X0.22-9.334*0.58)/1.55=-2.398KNRfy=Ryc=19.445KN3.1.2上拉桿軸心拉力：Ncf=19.445X3.376/3.0=21.882KNRAx=21.882X1.55/3.376=10.046KNRFx=Rax=10.046KN3.1.3求工字鋼的內(nèi)力：NAC=RAX=10.046kN（壓力）NDE=0VAB=RAy=-2.398kN(-)VBC=Rcy+RA=19.445+(-2.398)=17.047(+)VCD=N外=9.334kN(-)VDE=0Mb=RAYX1.33=-