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建筑论文|外墙悬挑脚手架设计计算_建筑学毕业论

2014-08-29 01:13 　　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。

综上所述，本三角挑架满足要求，完全可以使用。