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1、型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书 外挑3米部分 计算依据： 1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010 3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 4、《钢结构设计规范》GB50017-2003 架体验算 一、脚手架参数 脚手架搭设方式 双排脚手架 脚手架钢管类型 Φ48×2.75 脚手架搭设高度H(m) 23 脚手架沿纵向搭设长度L(m) 10 立杆步距h(m) 1.5 立杆纵距或跨距la(m) 1.5 立杆横距l
2、b(m) 0.9 横向水平杆计算外伸长度a1(m) 0.1 内立杆离建筑物距离a(m) 0.3 双立杆计算方法 不设置双立杆 二、荷载设计 脚手板类型 竹串片脚手板 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2) 0.35 脚手板铺设方式 2步1设 密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2) 0.01 挡脚板类型 竹串片挡脚板 栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) 0.17 挡脚板铺设方式 2步1设 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.12 横向斜撑布置方式 6跨1设 结构脚手架作业层数njj 2 结构脚手架荷载标准值G
3、kjj(kN/m2) 3 地区 陕西安康市 安全网设置 全封闭 基本风压ω0(kN/m2) 0.3 风荷载体型系数μs 1.13 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性) 1.25，1.03 风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性) 0.42，0.35 计算简图： 立面图 侧面图 三、横向水平杆验算 纵、横向水平杆布置方式 横向水平杆在上 纵向水平杆上横向水平杆根数n 2 横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205 横杆截面惯性矩I(mm4) 100400 横杆弹性模量E(N/mm2) 206000
4、 横杆截面抵抗矩W(mm3) 4180 纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态 q=1.2×(0.031+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.031+0.35×1.5/(2+1))+1.4×3×1.5/(2+1)=2.35kN/m 正常使用极限状态 q'=(0.031+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.031+0.35×1.5/(2+1))+3×1.5/(2+1)=1.71kN/m 计算简图如下： 1、抗弯验算 Mmax=max[qlb2/8，qa1
5、2/2]=max[2.35×0.92/8，2.35×0.12/2]=0.24kN·m σ=Mmax/W=0.24×106/4180=56.85N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 νmax=max[5q'lb4/(384EI)，q'a14/(8EI)]=max[5×1.71×9004/(384×206000×100400)，1.71×1004/(8×206000×100400)]=0.705mm νmax＝0.705mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm 满足要求！
6、 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.35×(0.9+0.1)2/(2×0.9)=1.3kN 正常使用极限状态 Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=1.71×(0.9+0.1)2/(2×0.9)=0.95kN 四、纵向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.3kN q=1.2×0.031=0.037kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1'=Rmax'=0.95kN q'=0.031kN/m 1、抗弯验算
7、 计算简图如下： 弯矩图(kN·m) σ=Mmax/W=0.53×106/4180=125.93N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下： 变形图(mm) νmax＝2.993mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=3.01kN 五、扣件抗滑承载力验算 横杆与立杆连接方式 单扣件 扣件抗滑移折减系数 0.9
8、扣件抗滑承载力验算： 横向水平杆：Rmax=1.3kN≤Rc=0.9×8=7.2kN 纵向水平杆：Rmax=3.01kN≤Rc=0.9×8=7.2kN 满足要求！ 六、荷载计算 脚手架搭设高度H 23 脚手架钢管类型 Φ48×2.75 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.12 立杆静荷载计算 1、立杆承受的结构自重标准值NG1k 单外立杆：NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.031/h)×H=(0.12+(0.9+0.1)×2/2×0.031/1.5)×23=3.23kN 单内立杆：NG1k=3
9、23kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/2/2=(23/1.5+1)×1.5×(0.9+0.1)×0.35×1/2/2=2.14kN 1/2表示脚手板2步1设 单内立杆：NG2k1=2.14kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(23/1.5+1)×1.5×0.17×1/2=2.08kN 1/2表示挡脚板2步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆：NG2k3=
10、Gkmw×la×H=0.01×1.5×23=0.34kN 构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.14+2.08+0.34=4.57kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=2.14kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=la×(lb+a1)×(njj×Gkjj)/2=1.5×(0.9+0.1)×(2×3)/2=4.5kN 内立杆：NQ1k=4.5kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力： 单外立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3
11、23+4.57)+ 0.9×1.4×4.5=15.03kN 单内立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.23+2.14)+ 0.9×1.4×4.5=12.12kN 七、钢丝绳卸荷计算 钢丝绳不均匀系数α 0.85 钢丝绳安全系数k 9 钢丝绳绳夹型式 马鞍式 拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN) 15.19 钢丝绳绳夹数量[n] 5 吊环设置 分开设置 花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm) 20 花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2) 170 卸荷系数Kf 0.8 上部增加荷载高度(m)
12、 6 脚手架卸荷次数N 1 第N次卸荷 卸荷点位置高度hx(m) 卸荷点净高hj(m) 钢丝绳上下吊点的竖向距离ls(m) 上吊点距内立杆下吊点的水平距离HS(mm) 上吊点距外立杆下吊点的水平距离HS(mm) 卸荷点水平间距HL(m) 1 4.2 18.8 4.2 500 1400 3 钢丝绳卸荷 钢丝绳绳卡作法 钢丝绳连接吊环作法（分开设置） 第1次卸荷验算 α1=arctan(ls/Hs)=arctan(4200/500)=83.21° α2=arctan(ls/Hs)=arctan(4200/1
13、400)=71.57° 钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5 P1=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×12.12×18.8/23×3/1.5=23.78kN P2=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×15.03×18.8/23×3/1.5=29.49kN 钢丝绳轴向拉力 T1=P1/sinα1=23.78/sin83.21°=23.94kN T2=P2/sinα2=29.49/sin71.57°=31.08kN 卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]
14、31.08kN 绳夹数量：n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×31.08/(2×15.19)=2个≤[n]=5个 满足要求！ 花篮螺栓验算：σ=[Fg]×103/(π×de2/4)=31.08×103/(π×202/4)=98.95N/mm2≤[ft]=170N/mm2 满足要求！ Pg=k×[Fg]/α=9×31.08/0.85=329.13kN 钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0.5)1/2=(329.13/0.5)1/2=25.66mm 吊环最小直径dmin=(2A/π)1/2=(2×[Fg]/([f]π
15、))1/2=(2×31.08×103/(65π))1/2=18mm 注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2 第1次卸荷钢丝绳最小直径25.66mm，必须拉紧至31.08kN，吊环最小直径为18mm。 八、立杆稳定性验算 脚手架搭设高度H 23 立杆计算长度系数μ 1.5 立杆截面抵抗矩W(mm3) 4180 立杆截面回转半径i(mm) 16 立杆抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 立杆截面面积A(mm2) 391 连墙件布置方式 两步两跨 1、立杆
16、长细比验算 立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.5=2.25m 长细比λ=l0/i=2.25×103/16=140.62≤210 轴心受压构件的稳定系数计算： 立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.5=2.6m 长细比λ=l0/i=2.6×103/16=162.42 查《规范》表A得，φ=0.268 满足要求！ 2、立杆稳定性验算 不组合风荷载作用 单立杆的轴心压力标准值N'=(NG1k+NG2k+NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[6，(1-Kf)×h
17、j顶])/H=(3.23+4.57+4.5)×(4.2+(1-0.8)×(4.2-4.2)+max[6，(1-0.8)×18.8])/23=5.46kN 单立杆的轴心压力设计值N=(1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/H=(1.2×(3.23+4.57)+1.4×4.5)×(4.2+(1-0.8)×(4.2-4.2)+max[6，(1-0.8)×18.8])/23=6.95kN σ=N/(φA)=6945.93/(0.268×391)=66.29N/mm2≤[f]=205N/m
18、m2 满足要求！ 组合风荷载作用 单立杆的轴心压力标准值N'=(NG1k+NG2k+NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/H=(3.23+4.57+4.5)×(4.2+(1-0.8)×(4.2-4.2)+max[6，(1-0.8)×18.8])/23=5.46kN 单立杆的轴心压力设计值N=(1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(Hx顶-hx1)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/H=(1.2×(3.23+4.57)+0.9×1.4×4.5)×(4
19、2+(1-0.8)×(4.2-4.2)+max[6，(1-0.8)×18.8])/23=6.67kN Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.35×1.5×1.52/10=0.15kN·m σ=N/(φA)+ Mw/W=6666.53/(0.268×391)+148169.69/4180=99.07N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 九、连墙件承载力验算 连墙件布置方式 两步两跨 连墙件连接方式 扣件连接 连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN) 3 连墙件计算长度l0(mm)
20、600 连墙件截面面积Ac(mm2) 489 连墙件截面回转半径i(mm) 15.8 连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 连墙件与扣件连接方式 双扣件 扣件抗滑移折减系数 0.9 Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.42×2×1.5×2×1.5=5.35kN 长细比λ=l0/i=600/15.8=37.97，查《规范》表A.0.6得，φ=0.9 (Nlw+N0)/(φAc)=(5.35+3)×103/(0.9×489)=18.91N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2
21、 满足要求！ 扣件抗滑承载力验算： Nlw+N0=5.35+3=8.35kN≤0.9×12=10.8kN 满足要求！ 悬挑梁验算 一、基本参数 悬挑方式 普通主梁悬挑 主梁间距(mm) 1500 主梁与建筑物连接方式 平铺在楼板上 锚固点设置方式 U型锚固螺栓 锚固螺栓直径d(mm) 20 主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm) 3000 主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm) 150 主梁建筑物内锚固长度Lm(mm) 3200 梁/楼板混凝土强度等级 C30 混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb](N
22、/mm2) 2.5 锚固螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2) 50 二、荷载布置参数 支撑点号 支撑方式 距主梁外锚固点水平距离(mm) 支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm) 支撑件上下固定点的水平距离L2(mm) 是否参与计算 1 上拉 1150 3300 1050 否 作用点号 各排立杆传至梁上荷载标准值F'(kN) 各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN) 各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm) 主梁间距la(mm) 1 5.46 6.95 450 1500 2 5.46 6.95 1350 1500
23、 附图如下： 平面图 立面图 三、主梁验算 主梁材料类型 工字钢 主梁合并根数nz 1 主梁材料规格 16号工字钢 主梁截面积A(cm2) 26.1 主梁截面惯性矩Ix(cm4) 1130 主梁截面抵抗矩Wx(cm3) 141 主梁自重标准值gk(kN/m) 0.205 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2) 215 主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 125 主梁弹性模量E(N/mm2) 206000 荷载标准值： q'=gk=0.205=0.2kN/m 第1排：F'1=F1'/nz=5.46/
24、1=5.46kN 第2排：F'2=F2'/nz=5.46/1=5.46kN 荷载设计值： q=1.2×gk=1.2×0.205=0.25kN/m 第1排：F1=F1/nz=6.95/1=6.95kN 第2排：F2=F2/nz=6.95/1=6.95kN 1、强度验算 弯矩图(kN·m) σmax=Mmax/W=13.64×106/141000=96.7N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 剪力图(kN) τmax=Qmax/(8Izδ)[bh
25、02-(b-δ)h2]=14.65×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=17.31N/mm2 τmax=17.31N/mm2≤[τ]=125N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算 变形图(mm) νmax=21.2mm≤[ν]=2×lx/250=2×3000/250=24mm 符合要求！ 4、支座反力计算 R1=-3.86kN,R2=19.31kN 四、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =[0]/nz=[0]/1=0kN 压弯构件强度：
26、σmax=Mmax/(γW)+N/A=13.64×106/(1.05×141×103)+0×103/2610=92.1N/mm2≤[f]=215N/mm2 塑性发展系数γ 符合要求！ 受弯构件整体稳定性分析： 其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数： 查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得，φb=0.68 由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb值为0.66。 σ = Mmax/(φbWx)=13.64×106/(0.66×141×103)=147.57N
27、/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求！ 五、锚固段与楼板连接的计算 主梁与建筑物连接方式 平铺在楼板上 锚固点设置方式 U型锚固螺栓 U型锚固螺栓直径d(mm) 20 主梁建筑物内锚固长度Lm(mm) 3200 梁/楼板混凝土强度等级 C30 混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb](N/mm2) 2.5 锚固螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2) 50 锚固螺栓1 锚固螺栓2 1、螺栓粘结力锚固强度计算 锚固点锚固螺栓受力：N/2 =1.93kN 螺栓锚固深度:h ≥ N/(4×π×d×[τb])=3.8
28、6×103/(4×3.14×20×2.5)=6.14mm 螺栓验算： σ=N/(4×π×d2/4)=3.86×103/(4×π×202/4)=3.07kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2 符合要求！ 2、混凝土局部承压计算如下 混凝土的局部挤压强度设计值： fcc=0.95×fc=0.95×14.3=13.58N/mm2 N/2 =1.93kN ≤2×(b2-πd2/4)×fcc=2×(1002-3.14×202/4)×13.58/1000=263.16kN 注：锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×20=100mm 符合要求！
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