型鋼半懸挑外腳手架懸挑梁計算實例

陳杏祥

(南京金審學院工學院，江蘇南京　210023)

型鋼半懸挑外腳手架懸挑梁計算實例

陳杏祥

(南京金審學院工學院，江蘇南京210023)

摘要:結合某型鋼半懸挑外腳手架工程的設計參數，從荷載取值、強度、撓度等方面，對主梁進行了驗算，并分析了懸挑主梁的整體穩定性，為實際工程的施工設計提供了參考依據。

關鍵詞:腳手架，半懸挑梁，主梁，荷載

1　基本參數信息

1.1腳手架構造參數

某工程采用型鋼半懸挑外腳手架，架體搭設高度為17.4 m(建質［2009］87號文附件二第四條規定不做專家論證不宜超過20 m) ;不采用雙立桿;立桿縱距為1.5 m，立桿橫距為0.9 m，立桿的步距為1.8 m;內立桿離建筑物距離為0.35 m;縱向水平桿在上，橫向水平桿上縱向水平桿根數為2根;采用的鋼管類型為φ48× 3.5;連墻件采用兩步三跨，采用鋼管扣件連接;普通主梁懸挑方式，主梁離地高度14.3 m，主梁間距為1.5 m，平鋪在樓板上; U形錨固螺栓，錨固螺栓直徑d =16 mm，懸挑鋼梁尾端設置兩道U形螺栓，其相鄰間距取150 mm(規范DGJ 32/J121—2011第3.2.3 條3的規定宜在150 mm～200 mm之間)，懸挑主梁末端距離外錨固點的距離取260 mm(規范JGJ 130—2011第6.10.2條不宜小于200 mm) ;主梁外懸挑長度lx=1 450 mm，主梁外錨固點到建筑物邊緣的距離為100 mm，主梁內錨固長度lm=1 815 mm，整個主梁長度為3 600 mm;內立桿距主梁外錨固點水平距離m1=450 mm，外立桿距主梁外錨固點水平距離m2=1 350 mm，如圖1所示。

1.2主梁參數

主梁材料類型和規格為18號工字鋼;主梁合并根數nz= 1根;主梁的截面面積A =30.6 cm2;主梁截面慣性矩Ix=1 660 cm4;主梁截面抵抗矩Wx=185 cm3;主梁自重標準值gk=0.241 kN/m;主梁材料抗彎強度設計值［f］=205 N/mm2;主梁材料抗剪強度設計值為［τ］=120 N/mm2;主梁彈性模量E =206 000 N/mm2;主梁允許撓度［v］=1/360(規范DGJ 32/J121—2011第5.1.13條的規定選用1/360) ;各排立桿傳至梁上荷載標準值F' =9.06 kN，各排立桿傳至梁上荷載設計值F =11.54 kN。

2　主梁驗算

圖1　型鋼半懸挑外腳手架示意圖

主梁按照半懸挑梁受力方式進行抗彎強度、抗剪強度和撓度的驗算，計算簡圖如圖2所示。

圖2　懸挑梁計算簡圖

2.1作用在主梁上的荷載標準值

2.2作用在主梁上的荷載設計值

2.3強度驗算

主梁的最大抗彎強度σ= 113.889 N/mm2小于主梁的抗彎強度設計值［f］= 205 N/mm2，滿足要求。主梁彎矩圖如圖3所示。

圖3　主梁彎矩圖（單位：kN·m）

2.4抗剪驗算

1)支座反力計算。

2)最大剪力計算。

主梁的最大抗剪強度τmax= 22.993 N/mm2小于主梁的抗剪強度設計值［τ］= 120 N/mm2，滿足要求。主梁剪力圖如圖4所示。

圖4　主梁剪力圖（單位：N/mm2）

2.5撓度驗算

主梁的最大撓度vmax= 7.013 mm小于主梁的撓度設計值［v］=8.056 mm，滿足要求。主梁變形圖如圖5所示。

圖5　主梁變形圖（單位：mm）

3　懸挑主梁整體穩定性計算

3.1壓彎構件強度計算

主梁軸向力: N = |［0］| /nz= |［0］| /1 =0 kN。

其中，γ為塑性發展系數，取1.05。

壓彎構件最大強度σmax=21.069×106/( 1.05×185×103) + 0×103/3 060 =108.466 N/mm2≤［f］=205 N/mm2。

壓彎構件的最大強度σ=108.466 N/mm2小于壓彎構件的強度設計值［f］=205 N/mm2，滿足要求。

3.2受彎構件整體穩定性分析

φb為均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數:

查表GB 50017—2003鋼結構設計規范得，φb=2。

由于φb＞0.6，根據GB 50017—2003鋼結構設計規范附表B，得到φb' =0.93。

受彎構件最大強度σmax=21.069×106/( 0.929×185×103) = 122.593 N/mm2≤［f］=205 N/mm2。

受彎構件最大強度σmax=122.593 N/mm2小于壓彎構件的強度設計值小于［f］=205 N/mm2，滿足要求。

4　結語

本文通過實際工程在腳手架專項施工方案中對型鋼半懸挑外腳手架懸挑梁進行驗算和計算，以期對工程技術人員提供積極的借鑒作用。

參考文獻:

［1］建質［2009］87號，危險性較大的分部分項工程安全管理辦法［S］.

［2］JGJ 130—2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范［S］.

［3］DGJ 32/J121—2011，建筑施工懸挑式鋼管腳手架安全技術規程［S］.

On steel cantilever scaffold’s overhanging calculation cases

Chen Xingxiang
( Engineering College of Nanjing，Jinshen College，Nanjing 210023，China)

Abstract:Combining with the design parameter of some steel cantilever scaffold project，the paper calculates the main beam from the loading evaluation，strength，deflection，and analyzes the integrated stability of the cantilever，so as to provide some reference for the construction design of the projects.

Key words:scaffold，cantilever scaffold，main beam，loading

作者簡介:陳杏祥(1968-)，女，副教授

收稿日期:2015-11-26

文章編號:1009-6825( 2016) 04-0021-02

中圖分類號:TU311

文獻標識碼:A