文档介绍：高层建筑悬挑式钢管脚手架设计计算方案示例 1、概述根据现行脚手架设计规范,当建筑物高度超过 50m 时,落地搭设的扣件式钢管脚手架就不能满足要求了。此时, 可以用悬挑架分段搭设的办法来解决。悬挑架的种类一般有: 三角形钢架、斜撑钢管加吊杆、下撑式挑梁钢架、挑梁加吊杆、挑梁等。各类悬挑架的设计计算分两部分,一部分为架体的设计,第二部分为悬挑架部分的设计。本文介绍第二部分的设计。悬挑架的主要构件为钢梁,应按《钢结构设计规范》( GB50017-2003 )进行设计,包括抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度、整体稳定性、挠度和端部锚固连接强度等验算。钢梁的设计计算步骤和公式如下: 、抗弯强度式中 M x ,M y ---- 绕 x 轴和 y 轴的弯矩(对于工字形截面, x 轴为强轴, y 轴为弱轴, 单位为 N. mm 4);W nx ,W ny ---- 对x 轴和 y 轴的截面抵抗矩( mm 3); ? x,? y ---- 截面塑性发展系数:对于工字形截面, ? x =, ? y = ; 对于箱形截面, ? x =, ? y = ; 对其他截面可按《钢结构设计规范》 GB50017-2003 表 采用; f---- 钢材的抗弯强度设计值( N/mm 2) 、抗剪强度式中 V---- 计算截面沿腹板平面作用的剪力( N) ; S---- 计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩( mm 3 ); I---- 毛截面积惯性矩; t w ---- 腹板厚度; f v ---- 钢材抗剪强度设计值( N/mm 2 )。 、腹板边缘局部强度验算 、局部承压强度式中 F---- 集中荷载( N ); ?---- 集中荷载增大系数,此处?= ; l z ---- 集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度( mm ), 按下式计算: l z =a+5h y( a---- 集中荷载沿梁跨度方向的支承长度, h y ---- 梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离,单位均为 mm )。 f---- 钢材的抗压强度设计值( N/mm 2 )。 、折算应力在某些情况下, 比如在梁的同一部位有较大的弯曲应力?剪应力?和局部压应力? c时, 应按最大形状改变能量强度理论计算折算应力? eq 满足要求。规范计算公式为: 式中?、?、 c?———为腹板计算高度边缘同一点上同时产生的弯曲正应力、剪应力和局部压应力,按材料力学公式计算。? 1 ———? 1 =( ?、? c 同号或有一为零时) ? 1 = (?、? c 异号时) 、整体稳定式中 M x ------ 绕强轴作用的最大弯矩( ); W x ------ 按受压纤维确定的梁毛截面抵抗矩( mm 3 ); Ψb ------ 梁的整体稳定性系数。按《钢结构设计规范》 GB50017-2003 附录 B确定。 、挠度式中 v---- 挠度[v]---- 容许挠度,悬挑受弯杆件, [v]=l/400 (按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》 JGJ130-2001 规定选用)。 2、计算示例 、脚手架搭设参数例如某高层建筑总高 H=88m ,标准层高 ,在离地面高度为 处开始,分段搭设悬挑脚手架,分段高度为 18m ,立杆横距 lb = , 内立杆离墙距离 ,立杆纵距 la = , 步距 h= , 每段脚手架 10 步,连墙件按二步三跨设置,同时作业层数为 1层, 活荷载 Qk=/ ㎡, 竹笆脚手片,每段满铺 4 步。脚手架钢管采用Φ 48× , 悬挑梁采用 16 号工字钢, 悬挑长度为 l= 。 、φ 48× 钢管,截面性质如下: 截面面积 A=489mm 2 截面惯性距 I= × 105 mm 4 截面模量 W= × 103 mm 3弹性模量 E= × 105 N/mm 2 回转半径 i= 抗压、抗弯强度设计值 f=205 N/mm 2 、 16 号工字钢,截面性质如下: 截面面积 A=2611mm 2 腹板厚度 tw =6mm 截面惯性距 Ix= × 107 mm 4 截面模量 Wx= × 105 mm 3弹性模量 E= × 105 N/mm 2 回转半径 ix = iy = 半截面面积矩 Sx = × 104 mm 3 梁自重 q= 抗压、抗弯强度设计值 f=215N/mm 2 抗剪强度设计值 fv= 125N/mm