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》（JGJ130-2011）。
计算参数:
立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.90米，内排架距离结构0.40米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为48×3.0，
连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。
脚手板采用竹笆片，荷载为0.10kN/m2，按照铺设3层计算。
栏杆采用竹串片，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。
脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.6300，体型系数0.8720。
悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.50米。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.50m。拉杆采用钢丝绳。
一、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
脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.500/2=0.075kN/m
活荷载标准值 Q=3.000×1.500/2=2.250kN/m
荷载的计算值 q=1.2×0.038+1.2×0.075+1.4×2.250=3.286kN/m
小横杆计算简图
2.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=3.286×0.9002/8=0.333kN.m
社会经济学小横杆的计算强度小于205.0N/mm2，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:
荷载标准值q=0.038+0.075+2.250=2.363kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×2.363×900.04/(384×2.06×105×107780.0)=0.909mm
小横杆的最大挠度小于900.0/150与10mm，满足要求!
二、大横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值 P1=0.038×0.900=0.035kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.100×0.900×1.500/2=0.068kN
活荷载标准值 Q=3.000×0.900×1.500/2=2.025kN
荷载的计算值 P=(1.2×0.035+1.2×0.068+1.4×2.025)/2=1.479kN
大横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=0.08×(1.2×0.038)×1.5002+0.175×1.479×1.500=0.396kN.m
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×107780.000)=0.06mm
集中荷载标准值P=0.035+0.068+2.025=2.127kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.146×2127.060×1500.003/(100×2.060×105×107780.000)=3.71mm
最大挠度和
V=V1+V2=3.765mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm，满足要求!
三、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 ≤ R c
其中 R c——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=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.100×0.900×1.500/2=0.068kN
活荷载标准值 Q=3.000×0.900×1.500/2=2.025kN
荷载的计算值 R=1.2×0.058+1.2×0.068+1.4×2.025=2.985kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时，试验表明：单扣件在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN；
四、脚手架荷载标准值
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
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0.1072
N G1 = 0.107×19.000=2.038kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.10
N G2 = 0.100×3×1.500×(0.900+0.400)/2=0.293kN
农业新科技(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.17 N G3 = 0.170×1.500×3/2=0.383kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010
N G4 = 0.010×1.500×19.000=0.285kN
设备安装规范经计算得到，静荷载标准值 N G = N G1+N G2+N G3+N G4 = 2.998kN。
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 N Q = 3.000×2×1.500×0.900/2=4.050kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中 W0——基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.450
U z——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：U z = 1.630
U s——风荷载体型系数：U s = 0.872
经计算得到，风荷载标准值W k = 0.450×1.630×0.872 = 0.640kN/m2。
考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2N G + 0.9×1.4N Q
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×2.998+0.9×1.4×4.050=8.700kN
不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2N G + 1.4N Q
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×2.998+1.4×4.050=9.267kN
张抗美
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M W计算公式
M W = 0.9×1.4W k l a h2/10
其中 W k——风荷载标准值(kN/m2)；
l a——立杆的纵距 (m)；
h ——立杆的步距 (m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩 M w=0.9×1.4×0.640×1.500×1.800×
1.800/10=0.392kN.m
五、立杆的稳定性计算
卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。
1.不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
其中 N ——立杆的轴心压力设计值，N=9.267kN；
i ——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
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=1.500；
l0——计算长度 (m)，由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；
A ——立杆净截面面积，A=4.239cm2；
W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；
——由长细比，为3118/16=196；
——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190；
——钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到=9267/(0.19×
424)=115.332N/mm2；
[f] ——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
反物质飞船不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f]，满足要求!
2.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=8.700kN；
i ——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
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=1.500；
l0——计算长度 (m)，由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；
A ——立杆净截面面积，A=4.239cm2；
W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3；
——由长细比，为3118/16=196；
——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190；
M W——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，M W=0.392kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到=8700/(0.19×
424)+392000/4491=195.488N/mm2；调度指挥系统
[f] ——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f]，满足要求!
六、连墙件的计算
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
N l = N lw + N o
其中 N lw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：
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