型钢悬挑脚手架扣件式计算书.docx
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型钢悬挑脚手架扣件式计算书
槽钢悬挑脚手架（扣件式）计算书
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》GB50009-2001
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
5、本工程相关施工图纸
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
Ф48×3
脚手架搭设高度H（m）
18（实际17.4）
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
47.98
立杆步距h（m）
1.74
立杆纵距或跨距la（m）
1.2
立杆横距lb（m）
0.75
内立杆离建筑物距离a（m）
0.2
双立杆计算方法
按构造要求设计
双立杆计算高度H1（m）
18（实际17.4）
二、荷载设计
脚手板类型
竹芭脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.1
脚手板铺设方式
1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
1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
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
其他用途脚手架作业层数nqj
1
其他用途脚手架荷载标准值Gkqj（kN/m2）
1
地区
浙江杭州市
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、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
107800
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.033+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.033+0.1×0.75/（2+1））+1.4×3×0.75/（2+1）
=1.12kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.033+0.1×0.75/（2+1））+3×0.75/（2+1）=0.81kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.12×1.22=0.16kN·m
σ=Mmax/W=0.16×106/4490=35.92N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×0.81×12004/（100×206000×107800）=0.511mm
νmax＝0.511mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1200/150，10]＝8mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.12×1.2=1.48kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.81×1.2=1.07kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.48kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.07kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.37×106/4490=82.21N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝0.722mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[750/150，10]＝5mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.5kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
扣件抗滑承载力验算：
纵向水平杆：
Rmax=1.48/2=0.74kN≤Rc=0.8×12=9.6kN
横向水平杆：
Rmax=1.5kN≤Rc=0.8×12=9.6kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
18（实际17.4）
脚手架钢管类型
Ф48×3
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+la×n/2×0.033/h）×H=（0.12+1.2×2/2×0.033/1.74）×18=2.57kN
单内立杆：
NG1k=2.57kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/1/2=（18/1.74+1）×1.2×0.75×0.1×1/1/2=0.51kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=0.51kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/1=（18/1.74+1）×1.2×0.17×1/1=2.31kN
1/1表示挡脚板1步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.2×18=0.22kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.51+2.31+0.22=3.04kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=0.51kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj+nqj×Gkqj）/2=1.2×0.75×（1×3+1×1）/2=1.8kN
内立杆：
NQ1k=1.8kN
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×（2.57+3.04）+0.9×1.4×1.8=9.01kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.57+0.51）+0.9×1.4×1.8=5.97kN
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
共用
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de（mm）
10
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）
6
脚手架卸荷次数N
1
（钢丝绳型号6*19、钢丝绳直径18.5mm、拉环HPB235钢筋直径20mm）
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
18
1.8
2.9
200
1100
1.2
钢丝绳卸荷
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法（共用）
第1次卸荷验算
α1=arctan（ls/Hs）=arctan（2900/200）=86.05°
α2=arctan（ls/Hs）=arctan（2900/1100）=69.23°
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=0.8×1.5×5.97×1.8/18×1.2/1.2=0.72kN
P2=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×9.01×1.8/18×1.2/1.2=1.08kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=0.72/sin86.05°=0.72kN
T2=P2/sinα2=1.08/sin69.23°=1.16kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=1.16kN
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×1.16/（2×15.19）=1个≤[n]=5个
满足要求！
花篮螺栓验算：
σ=[Fg]×103/（π×de2/4）=1.16×103/（π×102/4）=14.72N/mm2≤[ft]=170N/mm2
满足要求！
Pg=k×[Fg]/α=9×1.16/0.85=12.24kN
钢丝绳最小直径dmin=（Pg/0.5）1/2=（12.24/0.5）1/2=4.95mm
吊环最小直径dmin=（4A/π）1/2=（4×[Fg]/（[f]π））1/2=4×1.16×103/（65π））1/2=5mm
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4.95mm，必须拉紧至1.16kN，吊环最小直径为5mm。
八、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
18
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
424
连墙件布置方式
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.74=2.61m
长细比λ=l0/i=2.61×103/15.9=164.15≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.74=3.01m
长细比λ=l0/i=3.01×103/15.9=189.59
查《规范》表A得，φ=0.201
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）×hj顶]）/H=（2.57+3.04+1.8）×（18+（1-0.8）×（18-18）+max[6，（1-0.8）×1.8]）/18=9.89kN
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×（2.57+3.04）+1.4×1.8）×（18+（1-0.8）×（18-18）+max[6，（1-0.8）×1.8]）/18=12.34kN
σ=N/（φA）=12342.79/（0.201×424）=144.83N/mm2≤[f]=205N/mm2
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=（2.57+3.04+1.8）×（18+（1-0.8）×（18-18）+max[6，（1-0.8）×1.8]）/18=9.89kN
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×（2.57+3.04）+0.9×1.4×1.8）×（18+（1-0.8）×（18-18）+max[6，（1-0.8）×1.8]）/18=12.01kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.35×1.2×1.742/10=0.16kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=12006.79/（0.201×424）+159501.71/4490=176.41N/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）
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=1.4×0.42×2×1.74×2×1.2=4.96kN
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）=（4.96+3）×103/（0.9×489）=18.03N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=4.96+3=7.96kN≤0.9×12=10.8kN
满足要求！
十、脚手架材料用量计算
脚手架杆部件名称
数量计算公式
用量（m）
备注
立杆
2×（H+H1）×（L/la+1）
2880
纵向水平杆
（2×（njj+nzj+nqj）+（2+n）×（H/h+1））×L
2303.04
防护栏杆+纵向水平杆
横向水平杆
（H/h+1）×（L/la+1）×lb
330
横向斜撑
（H/h+1）×（L/la+1）×1/6×（h2+lb2）0.5
138.95
6跨1设
连墙件
LH/（2la×2h）
103
2步2跨，单位（根）
安全网
LH
863.64
单位（㎡）
脚手板
（H/h+1）×1/1×L×lb
395.84
1步1设，单位（㎡）
挡脚板
（H/h+1）×1/1×L
527.78
1步1设
直角扣件
（2×（njj+nzj+nqj）+（2+n）×（H/h+1））×（L/la+1）+2×（H/h+1）*（（1+n）×L/la+1）
4872
单位（个）
对接扣件
（2×（H+H1）×（L/la+1）+（2×（njj+nzj+nqj）+（2+n）×（H/h+1））×L）/6.5
809
每根钢管长6.5m，单位（个）
旋转扣件
0.3×（2×（H+H1）×（L/la+1）+（2×（njj+nzj+nqj）+（2+n）×（H/h+1））×L）/6.5
243
单位（个）
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）
1200
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
18
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1250
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
100
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1800
梁/楼板混凝土强度等级
C25（第一挑C40、第二挑C35、第三挑C30、第四挑C25，计算按最不利C25取）
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
9.89
12.34
300
1200
2
9.89
12.34
1050
1200
附图如下：
平面图
立面图
三、主梁验算
主梁材料类型
槽钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16号槽钢
主梁截面积A（cm2）
25.15
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
934.5
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
116.8
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.197
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=0.197=0.2kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=9.89/1=9.89kN
第2排：
F'2=F2'/nz=9.89/1=9.89kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.197=0.24kN/m
第1排：
F1=F1/nz=12.34/1=12.34kN
第2排：
F2=F2/nz=12.34/1=12.34kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=16.85×106/116800=144.23N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=24.98×1000×[65×1602-（65-8.5）×1402]/（8×9345000×8.5）=21.88N/mm2
τmax=21.88N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=8.07mm≤[ν]=2×lx/250=2×1250/250=10mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-9.14kN,R2=34.56kN
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：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=16.85×106/（1.05×116.8×103）+0×103/2515=137.37N/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，按照下式计算：
φb=（570tb/lh）×（235/fy）=570×10×65×235/（2500×160×235）=0.93
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0.77。
σ=Mmax/（φbWx）=16.85×106/（0.77×116.8×103）=188.41N/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
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
18
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1800
梁/楼板混凝土强度等级
C25
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力：
N/2=4.57kN
压环钢筋验算：
σ=N/（4A）=N/πd2=9.14×103/（3.14×182）=8.98N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
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
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度
符合要求！
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