本工程位于陕西省西安市，查荷载规范基本风压为0.400，风荷载高度变化系数μz为0.740，风荷载体型系数μs为0.645；
计算中考虑风荷载作用； （4）静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；
脚手板自重标准值(kN/m):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150； 安全设施与安全网自重标准值(kN/m):0.005；脚手板铺设层数:4 层； 脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板； （5）水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.15米，建筑物内锚固段长度 1.85 米。
与楼板连接的螺栓直径(mm):18mm； 楼板混凝土标号:C30； （6）拉绳与支杆参数 支撑数量为:1；
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悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。
2、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
（1）均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:P1=0.033 kN/m ；
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.75/(2+1)=0.075 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3×0.75/(2+1)=0.75 kN/m；
静荷载的设计值: q1=1.2×0.033+1.2×0.075=0.13 kN/m；
活荷载的设计值: q2=1.4×0.75=1.05 kN/m；
图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
（2）强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。 跨中最大弯距计算公式如下:
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跨中最大弯距为M1max=0.08×0.13×1.5+0.10×1.05×1.5 =0.26 kN.m； 支座最大弯距计算公式如下:
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支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.13×1.5-0.117×1.05×1.5 =-0.306 kN.m； 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： σ=Max(0.26×106,0.306×106)/4490=68.151 N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 68.151 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm，满足要求！ （3）挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
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计算公式如下：
其中：
静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.075=0.108 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.75 kN/m； 最大挠度计算值为：
V= 0.677×0.108×1500/(100×2.06×10×107800)+0.990×0.75×1500/(100×2.06×10×107800) = 1.86 mm；
大横杆的最大挠度 1.86 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！ 3、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
（1）荷载值计算
大横杆的自重标准值：p1= 0.033×1.5 = 0.05 kN； 脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.75×1.5/(2+1)=0.112 kN； 活荷载标准值：Q=3×0.75×1.5/(2+1) =1.125 kN；
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.112)+1.4 ×1.125 = 1.77 kN；
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小横杆计算简图 （2）强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下:
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Mqmax = 1.2×0.033×0.75/8 = 0.003 kN.m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax = 1.77×0.75/3 = 0.442 kN.m ； 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.445 kN.m；
最大应力计算值 σ = M / W = 0.445×106/4490=99.175 N/mm2 ；
小横杆的最大弯曲应力 σ =99.175 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm，满足要求！
（3）挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
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Vqmax=5×0.033×750/(384×2.06×10×107800) = 0.006 mm ； 大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.112+1.125 = 1.287 kN； 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
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Vpmax = 1287.45×750×(3×750-4×750/9 ) /(72×2.06×10 ×107800) = 0.868 mm；
最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.006+0.868 = 0.874 mm；
小横杆的最大挠度为 0.874 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 750/150=5与10 mm,满足要求！ 4、扣件抗滑力的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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 ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 大横杆的自重标准值: P1 = 0.033×1.5×2/2=0.05 kN； 小横杆的自重标准值: P2 = 0.033×0.75/2=0.012 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.75×1.5/2=0.169 kN； 活荷载标准值: Q = 3×0.75×1.5 /2 = 1.688 kN；
荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.012+0.169)+1.4×1.688=2.64 kN； R < 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 5、脚手架立杆荷载的计算:
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： a、每米立杆承受的结构自重标准值(kN)，为0.1248
NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×19.50 = 2.975； b、脚手板的自重标准值(kN/m)；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3 NG2= 0.3×6×1.5×(0.75+0.3)/2 = 1.418 kN；
c、栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.15×6×1.5/2 = 0.675 kN；
d、吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m)；0.005 NG4 = 0.005×1.5×19.5 = 0.146 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.213 kN；
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
NQ= 3×0.75×1.5×2/2 = 3.375 kN； 风荷载标准值按照以下公式计算
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其中 Wo -- 基本风压(kN/m)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.4 kN/m；
Uz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用： Uz= 0.74 ；
Us -- 风荷载体型系数：取值为0.645； 经计算得到，风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.4×0.74×0.645 = 0.134 kN/m； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×5.213+ 1.4×3.375= 10.981 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×5.213+ 0.85×1.4×3.375= 10.272 kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah/10 =0.850 ×1.4×0.134×1.5×
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教工宿舍悬挑脚手架施工方案
