30m型钢悬挑脚手架扣件式计算书.docx
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30m型钢悬挑脚手架扣件式计算书
3.0m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
Φ48.3×3.6
脚手架架体高度H（m）
18
立杆步距h（m）
1.76
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
0.9
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
竹芭脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.1
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
木挡脚板
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
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
四川泸州市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.2
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）
0.212，0.147
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）
127100
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.04+0.1×0.9/（2+1））+1.4×3×0.9/（2+1）=1.344kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.04+0.1×0.9/（2+1））+3×0.9/（2+1）=0.97kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.344×1.52=0.302kN·m
σ=Mmax/W=0.302×106/5260=57.475N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×0.97×15004/（100×206000×127100）=1.269mm
νmax＝1.269mm≤[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=1.1qla=1.1×1.344×1.5=2.217kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.97×1.5=1.6kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.217kN
q=1.2×0.04=0.048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.6kN
q'=0.04kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.669×106/5260=127.242N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝1.593mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.239kN
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：
纵向水平杆：
Rmax=2.217/2=1.109kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
横向水平杆：
Rmax=2.239kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
18
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
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/2×0.04/h）×H=（0.12+1.5×2/2×0.04/1.76）×18=2.769kN
单内立杆：
NG1k=2.769kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/2=（18/1.76+1）×1.5×0.9×0.1×1/2/2=0.379kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆：
NG2k1=0.379kN
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=（18/1.76+1）×1.5×0.17×1/2=1.431kN
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=Gkmw×la×H=0.01×1.5×18=0.27kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.379+1.431+0.27=2.08kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=0.379kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj）/2=1.5×0.9×（1×3）/2=2.025kN
内立杆：
NQ1k=2.025kN
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×（2.769+2.08）+0.9×1.4×2.025=8.371kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.769+0.379）+0.9×1.4×2.025=6.329kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
18
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
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）
506
连墙件布置方式
两步三跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.76=2.64m
长细比λ=l0/i=2.64×103/15.9=166.038≤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=1.155×1.5×1.76=3.049m
长细比λ=l0/i=3.049×103/15.9=191.774
查《规范》表A得，φ=0.197
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=2.769+2.08+2.025=6.874kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.769+2.08）+1.4×2.025=8.654kN
σ=N/（φA）=8654.318/（0.197×506）=86.819N/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=2.769+2.08+2.025=6.874kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（2.769+2.08）+0.9×1.4×2.025=8.371kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.147×1.5×1.762/10=0.086kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=8370.818/（0.197×506）+86060.621/5260=100.337N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
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）
310
连墙件截面回转半径i（mm）
14
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×3×la=1.4×0.212×2×1.76×3×1.5=4.701kN
长细比λ=l0/i=600/14=42.857，查《规范》表A.0.6得，φ=0.879
（Nlw+N0）/（φAc）=（4.701+3）×103/（0.879×310）=28.262N/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=4.701+3=7.701kN≤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
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）
1400
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）
1750
梁/楼板混凝土强度等级
C15
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
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
6.87
8.65
400
1500
2
6.87
8.65
1300
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=6.87/1=6.87kN
第2排：
F'2=F2'/nz=6.87/1=6.87kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nz=8.65/1=8.65kN
第2排：
F2=F2/nz=8.65/1=8.65kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=14.955×106/141000=106.062N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=17.644×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=20.852N/mm2
τmax=20.852N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=6.897mm≤[ν]=2×lx/250=2×1400/250=11.2mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-8.33kN,R2=26.405kN
四、悬挑主梁整体稳定性验算
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）=14.955×106/（0.929×141×103）=114.168N/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
梁/楼板混凝土强度等级
C15
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=8.33/2=4.165kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×π×d×[τb]）=8.33×103/（4×3.14×20×2.5）=13.258mm
螺栓验算：
σ=N/（4×π×d2/4）=8.33×103/（4×π×202/4）=6.629kN/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=0.95×7.2=6.84N/mm2
N/2=4.165kN≤2×（b2-πd2/4）×fcc=2×（1002-3.14×202/4）×6.84/1000=132.502kN
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！
第二节4.5m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
Φ48.3×3.6
脚手架架体高度H（m）
18
立杆步距h（m）
1.76
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
0.9
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
竹芭脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.1
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
木挡脚板
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
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
四川泸州市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.2
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）
0.212，0.147
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）
127100
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.04+0.1×0.9/（2+1））+1.4×3×0.9/（2+1）=1.344kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.04+0.1×0.9/（2+1））+3×0.9/（2+1）=0.97kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.344×1.52=0.302kN·m
σ=Mmax/W=0.302×106/5260=57.475N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×0.97×15004/（100×206000×127100）=1.269mm
νmax＝1.269mm≤[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=1.1qla=1.1×1.344×1.5=2.217kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.97×1.5=1.6kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.217kN
q=1.2×0.04=0.048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.6kN
q'=0.04kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.669×106/5260=127.242N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝1.593mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.239kN
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：
纵向水平杆：
Rmax=2.217/2=1.109kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
横向水平杆：
Rmax=2.239kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
18
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
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/2×0.04/h）×H=（0.12+1.5×2/2×0.04/1.76）×18=2.769kN
单内立杆：
NG1k=2.769kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/2=（18/1.76+1）×1.5×0.9×0.1×1/2/2=0.379kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆：
NG2k1=0.379kN
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=（18/1.76+1）×1.5×0.17×1/2=1.431kN
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=Gkmw×la×H=0.01×1.5×18=0.27kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.379+1.431+0.27=2.08kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=0.379kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj）/2=1.5×0.9×（1×3）/2=2.025kN
内立杆：
NQ1k=2.025kN
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×（2.769+2.08）+0.9×1.4×2.025=8.371kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.769+0.379）+0.9×1.4×2.025=6.329kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
18
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
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）
506
连墙件布置方式
两步三跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.76=2.64m
长细比λ=l0/i=2.64×103/15.9=166.038≤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=1.155×1.5×1.76=3.049m
长细比λ=l0/i=3.049×103/15.9=191.774
查《规范》表A得，φ=0.197
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=2.769+2.08+2.025=6.874kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.769+2.08）+1.4×2.025=8.654kN
σ=N/（φA）=8654.318/（0.197×506）=86.819N/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=2.769+2.08+2.025=6.874kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（2.769+2.08）+0.9×1.4×2.025=8.371kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.147×1.5×1.762/10=0.086kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=8370.818/（0.197×506）+86060.
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