悬挑脚手架计算书.docx
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悬挑脚手架计算书
型钢悬挑脚手架（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》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
架体验算
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架
卸荷设置
无
脚手架搭设排数
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架架体高度H（m）
19.8
立杆步距h（m）
1.5
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
0.8
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
内立杆离建筑物距离a（m）
0.4
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
冲压钢脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.3
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
冲压钢挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.16
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
地区
内蒙古赤峰市
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
1.132
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
0.938，0.65
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.319，0.221
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）
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×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.033+0.3×1.5/（2+1））+1.4×3×1.5/（2+1）=2.32kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.033+0.3×1.5/（2+1））+3×1.5/（2+1）=1.683kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.32×0.82/8，2.32×0.152/2]=0.186kN·m
σ=Mmax/W=0.186×106/4490=41.336N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.683×8004/（384×206000×107800），1.683×1504/（8×206000×107800）]=0.404mm
νmax＝0.404mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.333mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q（lb+a1）2/（2lb）=2.32×（0.8+0.15）2/（2×0.8）=1.309kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=1.683×（0.8+0.15）2/（2×0.8）=0.949kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.309kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.949kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.532×106/4490=118.561N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.808mm≤[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=3.033kN
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
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：
Rmax=1.309kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
纵向水平杆：
Rmax=3.033kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
19.8
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+（lb+a1）×n/2×0.033/h）×H=（0.12+（0.8+0.15）×2/2×0.033/1.5）×19.8=2.794kN
单内立杆：
NG1k=2.794kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/1/2=（19.8/1.5+1）×1.5×（0.8+0.15）×0.3×1/1/2=3.035kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=3.035kN
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=（19.8/1.5+1）×1.5×0.16×1/1=3.408kN
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=0.01×1.5×19.8=0.297kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.035+3.408+0.297=6.74kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=3.035kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.5×（0.8+0.15）×（1×3）/2=2.138kN
内立杆：
NQ1k=2.138kN
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×（2.794+6.74）+0.9×1.4×2.138=14.134kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.794+3.035）+0.9×1.4×2.138=9.688kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
19.8
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
一步一跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.5=2.25m
长细比λ=l0/i=2.25×103/15.9=141.509≤210
满足要求！
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=2.599m
长细比λ=l0/i=2.599×103/15.9=163.443
查《规范》表A得，φ=0.265
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=2.794+6.74+2.138=11.671kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.794+6.74）+1.4×2.138=14.433kN
σ=N/（φA）=14433.098/（0.265×424）=128.454N/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=2.794+6.74+2.138=11.671kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（2.794+6.74）+0.9×1.4×2.138=14.134kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.221×1.5×1.52/10=0.094kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=14133.848/（0.265×424）+93980.25/4490=146.722N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
一步一跨
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
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Φ42×2.5
连墙件截面面积Ac（mm2）
424
连墙件截面回转半径i（mm）
15.9
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×1×h×1×la=1.4×0.319×1×1.5×1×1.5=1.005kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
（Nlw+N0）/（φAc）=（1.005+3）×103/（0.896×424）=10.542N/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=1.005+3=4.005kN≤0.9×12=10.8kN
满足要求！
悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度（m）
15
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
几型锚固螺栓
锚固螺栓直径d（mm）
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1300
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
50
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1600
梁/楼板混凝土强度等级
C25
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
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
2
下撑
1160
3300
1050
是
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
11.67
14.43
450
1500
2
11.67
14.43
1250
1500
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
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/250
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=11.67/1=11.67kN
第2排：
F'2=F2'/nz=11.67/1=11.67kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nz=14.43/1=14.43kN
第2排：
F2=F2/nz=14.43/1=14.43kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=2.814×106/141000=19.956N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=8.831×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=10.437N/mm2
τmax=10.437N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=0.084mm≤[ν]=2×lx/250=2×1300/250=10.4mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-0.513kN,R2=9.738kN,R3=20.349kN
四、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
工字钢
下撑杆截面类型
10号工字钢
下撑杆截面积A（cm2）
14.3
下撑杆截面惯性矩I（cm4）
245
下撑杆截面抵抗矩W（cm3）
49
下撑杆材料抗压强度设计值f（N/mm2）
205
下撑杆弹性模量E（N/mm2）
206000
下撑杆件截面回转半径i（cm）
4.14
对接焊缝抗压强度设计值ftw（N/mm2）
140
下撑杆件角度计算：
β1=arctanL1/L2=arctan（3300/1050）=72.35°
下撑杆件支座力：
RX1=nzR3=1×20.349=20.349kN
主梁轴向力：
NXZ1=RX1/tanβ1=20.349/tan72.35°=6.475kN
下撑杆件轴向力：
NX1=RX1/sinβ1=20.349/sin72.35°=21.354kN
下撑杆件的最大轴向拉力NX=max[Nx1...Nxi]=21.354kN
下撑杆长度：
L01=（L12+L22）0.5=（33002+10502）0.5=3463.019mm
下撑杆长细比：
λ1=L01/i=3463.019/41.4=83.648
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得，φ1=0.694
当φ大于0.6，φ1'=0.664
轴心受压稳定性计算：
σ1=NX1/（φ1'A）=21353.76/（0.664×1430）=22.501N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求！
对接焊缝验算：
σ=NX/（lwt）=21.354×103/A=21.354×103/1430=14.933N/mm2≤fcw=140N/mm2
符合要求！
五、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=|[（-（+NXZ1））]|/nz=|[（-（+6.475））]|/1=6.475kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=2.814×106/（1.05×141×103）+6.475×103/2610=21.487N/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=2
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0.93。
σ=Mmax/（φbWx）=2.814×106/（0.929×141×103）=21.482N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
六、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
几型锚固螺栓
几型锚固螺栓直径d（mm）
16
梁/楼板混凝土强度等级
C25
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=0.513/2=0.257kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×π×d×[τb]）=0.513×103/（4×3.14×16×2.5）=1.021mm
螺栓验算：
σ=N/（4×π×d2/4）=0.513×103/（4×π×162/4）=0.638kN/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=0.95×11.9=11.305N/mm2
N/2=0.257kN≤2×（b2-πd2/4）×fcc=2×（802-3.14×162/4）×11.305/1000=140.158kN
注：
锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×16=80mm
符合要求！
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