1、 第 1 页 共 21 页方案一1、根据现场小横杆设置较少的情况，现场架体增设小横杆，小横杆按间距3.0m梅花形设置。2、考虑到21.5钢丝绳较粗，弯曲较难，现场采用双18.5钢丝绳进行拉结承载，计算如下：18.5#钢丝绳破断拉力为219mpa，合计438Tg=295.65具体详见下图：第 2 页 共 21 页第 3 页 共 21 页九 计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为53米，立杆采用单立杆。搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.0米，立杆的步距1.50米,采用的钢管类型为 483.0，连墙
2、件采用2步5跨，竖向间距3.5米，水平间距7.5米。装修施工均布荷载为2.0kN/，施工1层，脚手板共铺设2层。本架体采用直径185mm钢丝绳卸载，底部采用16a号槽钢作悬挑水平钢梁，U口垂直。水平向抱于柱中，横向抱于每个框架柱1.1、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.0329kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.502/2=0.525kN/m活荷载标准值 Q= 2.01.50=3 kN/m荷载的计算值 q=1.2（0. 0329
3、+0.525）+1.43=4.869kN/m2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:M=4.8691.0002/8=0.61kN.m第 4 页 共 21 页=0.61106/4490=135.86N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm 2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.04.86910004/(3842.06105108000)=2.85mm小横杆的最大挠度小于1000/150与10mm,满足要求!1.2、大横杆的计算:本脚手架大横杆之间不另行设置小横杆，除主节点处外，大
4、横干不承受荷载，故对大横杆不予计算。1.3、扣件抗滑力的计算: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(规范5.2.5):R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；1.荷载值计算横杆的自重标准值 P1=0.03291.500/2=0.025kN脚手板的荷载标准值 P2=0.351.0001.5002/2=0.525kN活荷载标准值 Q=2.0001.0001.500/2=1.5kN第 5 页 共 21 页荷载的计算值 R=1.20.025+1.20.525+1.41.5=3.03kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要
5、求!1.4、脚手架荷载标准值:由于本工程钢丝绳拉结点设于每个悬挑单元的一层梁上，所以第一悬挑单元需在第二个悬挑单元的首层顶板浇筑后，钢丝绳具有承载受力，方可拆除第一个悬挑单元的架体 ，所以作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载按 53 层考虑。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(kN/m)；本例为0.14NG1 = 0.1453=7.42kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m 2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35NG2 = 0.35021.5001.0/2=0.525kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14
6、NG3 = 0.1401.5002=0.105kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m 2)；0.01NG4 = 0.011.50053=0.795kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =8.95kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 2.01.5001.0/2=1.5kN风荷载标准值应按照以下公式计算第 6 页 共 21 页其中 W0 基本风压(kN/m 2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.45Uz 风荷载高度变化系数
7、，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：Uz = 1.56Us 风荷载体型系数：Us = 1.3=1.3*0.8=1.04经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.451.561.04 = 0.511kN/m 2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 0.851.4NQ=1.28.95+0.851.41.5=12.525kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式MW = 0.851.4Wklah2/10=0.851.40.5111.51.52/10=0.205kNm其中 Wk 风荷载基本风压标准值(kN/m 2)；la 立杆的纵距 (m)
8、；h 立杆的步距 (m)。1.5、立杆的稳定性计算:按考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=12. 525 kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.265，i 计算立杆的截面回转半径，i=1.594cm；第 7 页 共 21 页l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.3；k 计算长度附加系数，取1.155；u 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.50A 立杆净截面面积，A=4.239cm 2； W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=4.49cm 3； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0
9、.205kN.m； 钢管立杆受压强度计算值；经计算得到 =12.525103/0.2654.239102+0.205106/4.49103=160N/mm2f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205N/mm 2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 Nl，连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl = 23.78kN小于扣件的抗滑力8*3=24kN（连墙件连接内、外立杆为3扣件），满足要求!1.7、悬挑架的受力计算:本工程中，脚手架排距为1000mm，内侧脚手架距离墙体300mm，钢丝绳的支点梁内，间距1.5m，拉结点设置于每个悬挑单元的第一层，钢丝绳间距1.5m，悬挑钢
10、梁为16a#槽钢，间距1.5m，U口垂直，承载力按53m。1.7.1、悬挑梁一般部位计算1.7.1.1、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁按照简支梁计算。本工程中，脚手架排距为1000mm，内侧脚手架距离墙体300mm，槽钢悬挑长度为1.3m。水平支撑梁的截面惯性矩I = 866cm 4截面抵抗矩W =108 cm3，截面积A =21.962 cm 2。(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.14NG1 = 0.1453=7.42kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m 2)；本例采用木脚手板，按2层考虑，标准值为0.35NG2 = 0.35021.5001.0/2=0.5
11、25kN第 9 页 共 21 页(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，按1层考虑，准值为0.14NG3 = 0.1401.500/2=0.105kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m 2)；0.01NG4 = 0.011.50053=0.795kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =8.845kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 2.01.5001.0/2=1.5kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2
12、NG + 1.4NQ=1.28.845+1.41.5=12.714kN受脚手架集中荷载 P1=P2=N=12.714kN水平钢梁自重荷载 q=0.169 kN/ma=0.3m； b=1m；L=1.3m悬挑脚手架计算简图各支座对支撑梁的支撑反力自左至右为第 10 页 共 21 页MA=RBL+P1L+P2a+qLL/2= -RB1.312.7141.312.7140.3+0.1691.31.3/2=0RB=15.76kN 最大弯矩 Mmax=0.125ql2+Pab/l=0.1250.1691.32+12.7140.31/1.3=2.96kN.m抗弯计算强度 f=M/1.0W+N/A =2.96
13、10 6/(1.0108000)+ 12.714103/21.962102 =33.20N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm 2,满足要求!钢丝绳拉力为16.756kN。1.7.1.2、悬挑梁的整体稳定性计算:1.水平钢梁采用16a号槽钢U口垂直,计算公式如下其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：经过计算得到 b=5701063235/(1300160.0235.0)=1.726 由于 b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用 b，查表得到其值为0.902经过计算得到强度 =2.96106/(0.902108000)=30.
14、86N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!2.挠度计算Vc=Pa2b2/3EIL一般部位的挠度计算：第 11 页 共 21 页V=12.714103300210002/32.061058661041300=1.64mmv=1300/500=2.6mm,满足要求。1.7.1.3拉绳和吊环强度计算：1、拉绳的受力计算: 钢丝绳Tg= k1RBcsc i =1.515.76（1.3 2+3.62） 1/2/3.6=25.13kNk1 钢丝绳拉紧程度不一而引起的附加力系数，取值为1.5；1.3m 为外钢丝绳距锚环支点的水平距离；3.6为外钢丝绳距锚环支点的垂直距离；2、钢丝绳的容许拉力计算：
15、Tg= KTg /其中Tg 钢丝绳的容许拉力(kN)；Tg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(25.13kN)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.85K 钢丝绳使用安全系数，取7.3。外侧钢丝绳选择选择拉钢丝绳的破断拉力Tg要大于7.325.13/0.85=215kN。现场选用619，直径18.5mm钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度324MPa， Tg=215219kN，满足要求。2吊环直径计算吊环强度计算：As=25.13*103/100=251.3mm2第 12 页 共 21 页其中 f 为吊环抗拉强度，取f = 50 N/mm 2，每个吊环按照两个截面计算；所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=251
16、.3/0.785 1/2=17.9mm，选择20钢筋做吊环。吊环锚固长度1、La吊环锚固长度2、a0.163、f y210N/m24、f t1.57N/m25、d锚筋直径（20）第 13 页 共 21 页方案二1、 根据现场小横杆设置较少的情况，现场架体增设小横杆，小横杆按间距3.0m梅花形设置。2、 架体设置第一步拉结为原有承载结构，设置于3层，采用18.5#钢丝绳，配合槽钢承载，此做法不变，再利用7层锚环，采用12.5#钢丝绳里、外拉结，进行卸载，间距1.5m，锚环不足的，进行植筋设置，锚环为18，植筋锚固深度150mm, 锚环设置于梁内，具体详见下图：第 14 页 共 21 页第 15
17、页 共 21 页1、 节点作法本脚手架第二步拉结设置于7层，采用11#钢丝绳里、外拉结间距1.5m，为保证钢丝绳受力后架体不变形，在节点2即钢丝绳拉结点部位设置一根小横杆与框架梁顶死，并且设置一根斜杆，将架体受力点部位变为受力稳定的三角形，间距均为1.5m(同钢丝绳间距)，用以保证架体受力时受力点不变形；节点3为架体里侧抗滑移措施，经计算架体里侧设置3卡扣，节点4为架体外侧抗滑移措施设置2卡扣（加内侧立杆的抗滑移卡扣里、外均为抗滑移3个扣件），拉结点设置于框架柱，每颗框柱、每层必抱（本工程框柱间距8m、6m，层高3.6m,每柱必抱满足拉结点水平间距7.5m，竖向间距3.5m的要求）；节点5为钢
18、丝绳8层的拉结点，将18钢筋，采用化学植筋的方法，设置于梁内，选择专业植筋公司进行植筋，植筋深度270mm，锚环间距1.5m,具体详见下图：第 16 页 共 21 页2 计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为53米，立杆采用单立杆。搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.0米，立杆的步距1.50米,采用的钢管类型为 483.0，连墙件采用2步5跨，竖向间距3.5米，水平间距7.5米。装修施工均布荷载为2.0kN/，施工1层，脚手板共铺设2层。本架体分两次卸载，第一次卸载设置于三层，采用直径18.5m
19、m钢丝绳卸载，底部采用16a第 17 页 共 21 页号槽钢作悬挑水平钢梁，U口垂直，第一次卸载在7层设置11mm钢丝绳卸载，里、外脚手架均拉。水平向抱于柱中，横向抱于每个框架柱。2.1、第一步卸载计算本工程中，脚手架排距为1000mm，内侧脚手架距离墙体300mm，钢丝绳间距1.5m，悬挑钢梁为16a#槽钢，间距1.5m，U口垂直，承载力为35m，由于风荷载、稳定性、抗滑移的计算已在方案1中计算过，并且满足要求，故本计算仅考虑如下计算：2.1.1、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁按照简支梁计算。本工程中，脚手架排距为1000mm，内侧脚手架距离墙体300mm，槽钢悬挑长度为1.3m。水
20、平支撑梁的截面惯性矩I = 866cm 4截面抵抗矩W =108 cm3，截面积A =21.962 cm 2。(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.14NG1 = 0.1435=4.9kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m 2)；本例采用木脚手板，按2层考虑，标准值为0.35NG2 = 0.35021.5001.0/2=0.525kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，按1层考虑，准值为0.14NG3 = 0.1401.500/2=0.105kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m 2)；0.01NG4 = 0.011.500
21、35=0.525kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =6.1kN。第 18 页 共 21 页活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 2.01.5001.0/2=1.5kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 1.4NQ=1.26.1+1.41.5=9.42kN受脚手架集中荷载 P1=P2=N=9.42kN水平钢梁自重荷载 q=0.169 kN/ma=0.3m； b=1m；L=1.3m悬挑脚手架计算简图各支座对支撑梁的支撑反力自左至右为MA=RBL+
22、P1L+P2a+qLL/2= -RB1.39.421.39.420.3+0.1691.31.3/2=0RB=11.71kN 2.1.2、拉绳的受力计算:1、钢丝绳受力计算Tg= k1RBcsc i =1.511.71（1.3 2+3.62） 1/2/3.6=18.619kN第 19 页 共 21 页k1 钢丝绳拉紧程度不一而引起的附加力系数，取值为1.5；1.3m 为外钢丝绳距锚环支点的水平距离；3.6为外钢丝绳距锚环支点的垂直距离；2、钢丝绳的容许拉力计算：Tg= KTg /其中Tg 钢丝绳的容许拉力(kN)；Tg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(18.619kN)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，
23、取0.85K 钢丝绳使用安全系数，取10。外侧钢丝绳选择选择拉钢丝绳的破断拉力Tg要大于1018.619/0.85=219kN。现场选用619，直径18.5mm钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度219MPa， Tg=219=219kN，满足要求。2.2 钢丝绳卸载受力计算钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算的脚手架为双排脚手架，承载力为18米，立杆采用单立杆。搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.0米，立杆的步距1.50米,采用的钢管类型为 483.0，连墙件采用2步5跨，竖向间距3.5米，水平间距7.5米。装修施工均布荷载为2.0kN/。
24、采用直径11mm钢丝绳卸载，里、外杆均垃。2.2.1、脚手架荷载标准值:由于本工程原脚手架采用槽钢、 18.5#钢丝绳综合受力，安全系数达到 7倍，为满足 10 倍的安全系数，我单位在 7 层设置钢丝绳进行卸载，以保证架第 20 页 共 21 页体的 10 倍安全系数，其中脚手板荷载、挡脚板荷载、风荷载、活荷载已在第一次卸载中考虑，故该计算不在考虑 。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(kN/m)；本例为0.14NG1 = 0.1418=2.52kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m 2)；0.01NG2 = 0.011.50018=0.27kN经计算得到，
25、静荷载标准值 NG = NG1+NG2 =2.79kN。N = 1.2NG =1.22.79=3.348kN受脚手架集中荷载 P1=P2=N=3.348kN2.2.2、拉绳和吊环强度计算：1、拉绳的受力计算: 钢丝绳Tg= k1Ncsc i =1.53.348（1.3 2+3.62） 1/2/3.6=5.34kNk1 钢丝绳拉紧程度不一而引起的附加力系数，取值为1.5；1.3m 为外钢丝绳距锚环支点的水平距离；3.6为外钢丝绳距锚环支点的垂直距离；2、钢丝绳的容许拉力计算：Tg= KTg /其中Tg 钢丝绳的容许拉力(kN)；Tg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(5.34kN)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.85第 21 页 共 21 页K 钢丝绳使用安全系数，取10。钢丝绳选择选择拉钢丝绳的破断拉力Tg要大于105.34/0.85=62.8kN。现场选用619，直径11mm钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度67.9MPa， Tg=62.867.9kN，满足要求。2吊环直径计算吊环强度计算：As=5.34*103/100=53.4mm2其中 f 为吊环抗拉强度，取f = 50 N/mm 2，每个吊环按照两个截面计算；所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=53.4/0.785 1/2=8.3mm，考虑两根钢丝绳，锚环采用8.32，现场选用选择18钢筋做锚环。
