外墙悬挑脚手架设计计算要点 | 全面解析确保安全与合规
《外墙悬挑脚手架设计计算描述》
外墙悬挑脚手架的设计计算是确保施工安全与高效的关键环节。首先，需确定脚手架的搭设高度、立杆间距、横杆步距等基本参数。在荷载计算方面，要综合考虑恒载，如钢管、扣件、脚手板自重，以及活载，像施工人员和施工材料的重量。通过结构力学原理，对悬挑梁进行受力分析，计算其抗弯、抗剪强度和挠度。同时，对脚手架立杆稳定性进行验算，依据相关规范公式，代入计算得到的荷载值以及材料的力学性能指标，确保立杆在各种荷载组合下保持稳定，从而保障整个外墙悬挑脚手架结构安全可靠。
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。（参考《建筑中文网》）
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。
来源: 《建筑中文网》.原文网址：http://www.pipcn.com/research/200506/2753.htm