[分享]外墙悬挑脚手架设计计算

李宁波

外墙悬挑脚手架设计计算


摘要：外墙悬挑脚手架设计计算


　　关键词：脚手架


　　（一）构造设计


　　1、材料：


　　主要采用外径48毫米、壁厚3.5毫米的钢管，其材质应符合GB700-79 3号钢的技术条件。扣件式联接采用铸铁扣件，应采用KT-33-8可锻铸铁扣件，绝对不能用铅丝绑扎。材料部门定货采购的钢管、扣件等，必须规格统一，材质优良，并应有出厂证明书和合格证书。连墙件的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235—A级钢的规定。


　　2、构造：


　　脚手架立杆纵距1.50米，横距1.00米，步高为2.10米，共六步架，高约15米左右。里排立杆离墙面20厘米，小横楞里端离墙面15厘米，另一端伸出牵杠外边15厘米。大横楞每步4根，上铺脚手片。脚手架的外侧，每步均在外立杆里侧设0.2米高踢脚杆和1米高防护栏杆，外挂安全网。脚手架与主体结构的拉撑，水平方向每二根立杆间距（3.0米），垂直方向每二步（3.60米）设一拉撑点，拉撑连杆用钢管，与脚手架垂直，拉撑在立杆与横楞交接处。沿脚手架纵向两端和转角处起，在脚手架外侧面每隔6米（水平距离）左右用斜杆搭成剪刀撑。自下而上循序连续设置，斜杆用长钢管与水平成45°或60°夹角。钢管搭接长度不小于40厘米。


　　三角挑架采用φ48×3.5mm钢管，大小横杆、立杆及斜杆均为φ48×3.5mm钢管。


　　悬挑脚手架安装和拆除的施工顺序相反。安装时，先安装三角挑架，再安装其上部脚手架。拆除时反之。


　　（二）算与验算


　　1、荷载


　　（1）荷载


　　操作层上均布活荷载q1=3KN/m2


　　钢管φ48×3.5mm q2=0.0384KN/m2


　　脚手板均布荷载q3=0.30KN/m2


　　扣件q4=0.0135KN/只


　　安全网q5=0.0025KN/m2


　　风荷载及雪荷载对脚手架的影响极小，忽略不计。


　　（2）计算单位内作用于三角挑架上的集中力F


　　（考虑到一步架操作）


　　F=1.0×1.5×3×1.0×1.5×0.3+（1.3×6+1.5×6×6+3×2+9.4+11+3.8）×0.0384+37×0.0135+1.5×15×0.0025=9.1（KN）


　　按里外立杆0.45和0.55系数分配，作用于内外立杆上的集中力F1和F2.


　　F1=0.45F=4.14KN


　　F2=0.55F=5.1KN


　　取N=5.1KN


　　2、受力计算


　　查表


　　根据力矩平衡对C点取矩


　　ΣMc=RAV×C－N×a=0


　　则RAV=


　　对A点取矩，ΣMA=RB×COSa×L－N×b=0


　　RB=


　　其中COSa=


　　则RB=


　　对B点取矩，ΣMB=RAH×L－N×b－N×C=0


　　RAH=


　　而AC杆最大弯矩在D处，则


　　Mmax=RAV×b4.25×0.2=0.85（KN.m）


　　剪力Q在A最大，则


　　Qmax=RAV=4.25（KN）


　　2、验算：


　　⑴计算参数


　　钢管φ48×3.5mm，净载面面积An=489mm2，净载面抵抗矩Wn=5.08×103mm3，截面惯性矩I=12.19×104mm4，回转半径i=15.78mm，抗拉、抗压、抗弯设计强度f=170N/mm2，抗剪设计强度fV=100N/mm2.单个旋转扣件抗破坏力17KN，单个直角扣件抗破坏力25KN.


　　⑵验算


　　BC杆：


　　a、抗压强度


　　σ=RB/An＜f，其中RB=6.28KN＜17KN


　　σ=RB/An=（6.28×103N）/489mm2=12.8KN/mm2＜f=170N/mm2


　　因此，BC杆抗压强度满足要求，且扣件抗破坏强度也满足要求。


　　B、刚度


　　查表，钢管φ48×35mm受压长细比限值[λ]=200，而BC杆长细比：


　　λmax=L./I（/I=（/15.78


　　=160.3＜[λ]=200


　　BC杆刚满足要求，杆件稳定。


　　AC杆：


　　A、抗弯强度


　　Σ=M/r Wn=Mmax/r Wn=）0.85×106）/（1.25×5.08×103）=145.5N/mm2＜f=170N/mm2


　　抗弯强度满足要求。


　　b、抗剪强度


　　τ=V.S/lb


　　τ=2×＜fV=100N/mm2


　　抗剪强度满足要求。