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
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
架体验算
一、脚手架参数
脚手架设计类型
装修脚手架
脚手板设计荷载（kN/m2）
2
同时施工作业层数
1
卸荷设置
有
脚手架搭设方式
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
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
57
立杆步距h（m）
1.8
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）
0.3
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
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
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj（kN/m2）
2
地区
重庆重庆
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.45
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）
0.478，0.331
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+0.35×1.5/（2+1））+1.4×2×1.5/（2+1）=1.65kN/m
正常使用极限状态q'=（0.033+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.033+0.35×1.5/（2+1））+2×1.5/（2+1）=1.208kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[1.65×0.82/8，1.65×0.152/2]=0.132kN·m
σ=Mmax/W=0.132×106/4490=29.398N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.208×8004/（384×206000×107800），1.208×1504/（8×206000×107800）]=0.29mm
νmax＝0.29mm≤[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）=1.65×（0.8+0.15）2/（2×0.8）=0.931kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=1.208×（0.8+0.15）2/（2×0.8）=0.682kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=0.931kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.682kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.381×106/4490=84.903N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.033mm≤[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=2.176kN
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=0.931kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
纵向水平杆：
Rmax=2.176kN≤Rc=0.9×8=7.2kN满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
19.3
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）×2/2×0.033/1.8）×19.3=2.724kN
单内立杆：
NG1k=2.724kN
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
=（19.8/1.8+1）×1.5×（0.8+0.15）×0.35×1/1/2=2.992kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=2.992kN
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=（19.8/1.8+1）×1.5×0.17×1/1=3.06kN
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
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.992+3.06+0.297=6.35kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=2.992kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（nzj×Gkzj）/2=1.5×（0.8+0.15）×（1×2）/2=1.425kN
内立杆：
NQ1k=1.425kN
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×（2.724+6.35）+0.9×1.4×1.425=12.684kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.724+2.992）+0.9×1.4×1.425=8.655kN
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
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
8.8
11
3
200
1100
1.5
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（3000/200）=86.186°
α2=arctan（ls/Hs）=arctan（3000/1100）=69.864°
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=0.8×1.5×8.655×11/19.8×1.5/1.5=5.77kN
P2=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×12.684×11/19.8×1.5/1.5=8.456kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=5.77/sin86.186°=5.783kN
T2=P2/sinα2=8.456/sin69.864°=9.006kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=9.006kN
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×9.006/（2×15.19）=1个≤[n]=5个满足要求！
花篮螺栓验算：
σ=[Fg]×103/（π×de2/4）=9.006×103/（π×102/4）=114.672N/mm2≤[ft]=170N/mm2满足要求！
Pg=k×[Fg]/α=9×9.006/0.85=95.361kN
钢丝绳最小直径dmin=（Pg/0.5）1/2=（95.361/0.5）1/2=13.81mm
吊环最小直径dmin=（4A/π）1/2=（4×[Fg]/（[f]π））1/2=4×9.006×103/（65π））1/2=14mm
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13.81mm，必须拉紧至9.006kN，吊环最小直径为14mm。
八、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
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188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+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（2.724+6.35+1.425）×（8.8+max[6，（1-0.8）×11]）/19.8=7.847kN
单立杆的轴心压力设计值N=（1.2×（NG1k+NG2k）+1.4×NQ1k）×（hx1+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（2.724+6.35）+1.4×1.425）×（8.8+max[6，（1-0.8）×11]）/19.8=9.63kN
σ=N/（φA）=9629.853/（0.188×424）=120.808N/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+max
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