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南华大学环境保护与安全工程学院《建筑施工安全》课程设计
满足要求。
6.1.6 基础承载力验算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg
其中 p：立杆基础底面的平均压力 (kN/m)，p = N/A=11.0904/0.25=44.36； N：上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)； A：基础底面面积 (m)，取值0.25； fg：地基承载力设计值 (kN/m)； 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc3fgk=1.43180=252
其中 kc：脚手架地基承载力调整系数，据规范为1.4； fgk：地基承载力标准值, 据规范为180； 则p 2 2 2 6.2 悬挑式脚手架计算 6.2.1 计算参数 图6.1 悬挑脚手架计算简图 悬挑架用来每六层卸荷一次，脚手架高度为18米。 （1）计算基数. 计算高度：H=18.00m，步距：h=1.8m，立杆纵距：La=1.5m，立杆横距：Lb=1.05m，内立杆至墙距： Lc=0.35m，外立杆至墙距Ld=1.40m。 钢管自重：G1=39.70N/m；栏杆、挡脚板自重G2=160N/m；安全网自重：G3=3.40N/m2 ；安全平网自重：G4=4.87N/m2，装饰施工活荷载：qk =2000.00N/m2；木脚手板自重：G5=350.00N/m2。 第 19 页 共 27页 南华大学环境保护与安全工程学院《建筑施工安全》课程设计 脚手架结构自重：脚手架结构自重NG1K（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）：查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2011）附表A-1得： 架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=155.20N/m。 NG1K =Hgk1=18.003155.20N=2793.6N （2）构配件自重计算 构配件自重包括内力杆和外力杆的计算 1）外力杆包括以下计算 ①冲压钢脚手板（按3层考虑） NG2K-1 =3LaLb G5/2=331.531.053350.00/2N = 826.875N ②防护栏杆、挡脚板（按3层考虑） NG2K-2 =3La G2=331.53160N =720N ③安全网（立网按1层考虑，平网按3层考虑） NG2K-3 =HLaG3 + 3LaLb G4/2 =18.0031.533.4 + 331.531.0534.87/2N=103.31N ④大横杆（搁置脚手板用，按3层考虑） NG2K-4=3LbG1/2=331.05339.70/2N=62.53N 合计： NG2K=826.875+720+103.31+62.533N=1712.718N ⑤施工均布活荷载： NQK外 =2LaLbqk/2 =231.531.0532000.00/2N=3150N ⑥不考虑风荷载，立杆的轴向压力设计值为： N1=1.23(NG1K + NG2K)+1.43NQK外 =1.232793.6+1712.718N + 1.433150N=9475.038kN 2）内立杆包括以下几项计算： ①冲压钢脚手板（按3层考虑） NG2K-1 =3LaLb G5/2 + 3LaLcG5 =331.531.053300.00/2+331.530.353350.00N=892.5N 第 20 页 共 27页 南华大学环境保护与安全工程学院《建筑施工安全》课程设计 ②大横杆（搁置脚手板用，按3层考虑） NG2K-2 =3LbG1/2 + 3LcG1=331.05339.70/2 + 330.35339.70N=104.21N 合计： NG2K = 892.5+104.21N=996.71N ③施工均布活荷载： NQK内=2LaLbqk/2 + 2LaLcqk =231.531.0532000.00/2 + 231.530.3532000.00N=5250N ④不考虑风荷载，立杆的轴向压力设计值为： N2=1.23(NG1K + NG2K)+1.43NQK内 =1.23(2793.6+ 996.71)N+1.435250N=11898.37N 大小横杆的验算与落地脚手架大小横杆验算一致，这不在重复。 6.2.2 扣件抗滑承载力验算 水平杆与立杆连接方式采用单扣件，抗滑承载力Rc= 8kN。 纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值=3.31kN〈Rc=8kN 结论：扣件抗滑承载力满足要求 6.2.3 水平悬挑梁设计验算 图6.4 支撑梁弯矩图（KN*m） 图6.5 支撑梁剪力图(KN) 本工程水平悬挑型钢梁采用I18，长3.0m，在7层楼面上预埋1φ12、1φ16的圆钢对工字钢进行背焊固定。 根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定进行下列计算与验算。计算模型：按照悬挑梁进行计算，验算悬挑梁时，不再计算斜拉钢丝绳的承载力，而将之作为附加安全承载力考虑。 第 21 页 共 27页 南华大学环境保护与安全工程学院《建筑施工安全》课程设计 （1）I18截面特性. 对x轴的净截面抵抗矩：Wx=1853103mm,惯性矩：Ι=16603104mm； 自重：q=241.40N/m； 弹性模量：E=2063103N/mm； 翼缘宽度：b=94mm，翼缘平均厚度：δ=10.7mm，高度：h=180mm。 （2）最大弯矩. Mmax=N1Ld+N2Lc+qh/2 =9475.03831.4+11898.3730.35+241.4031.8/2N=17429.48N2m （3）强度验算. σ= Mmax /（γx Wx） 式中 γx——截面发展系数，对I形截面，查表得：γx=1.05； Wx——对x 轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=1853103mm； 对Q235，其抗弯强度设计值：f=205N/mm。 σ=[17429.483103/（1.0531853103）]N/mm=89.72N/mm＜205N/mm，故是安全的。 （4）整体稳定验算. 根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）的规定，轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。按该规范附录，本悬臂梁跨长1.4m折算成简支梁，其跨度L1为231.4=2.8m，按下列公式计算整体稳定系数ψ： ψ=（ 570bδ/L1h）235/σs = [570394310.7/（2.8310003180）] 3235/215 =1.24 则悬挑梁弯曲应力为： σ= Max /（ψWx） =17429.483103/（1.2431853103）=75.98N/mm＜σ=205N/mm 结论：安全。 （5）刚度验算. 第 22 页 共 27页 2 2 2 2 2 2 3 2 3 4