承插式盘扣脚手架计算书.docx
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承插式盘扣脚手架计算书
型钢悬挑脚手架（盘扣式）计算书
1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、架体验算
（一）、脚手架参数
脚手架架体高度H（m）
19.7
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
20
立杆纵向间距la（m）
2.1
立杆横向间距lb（m）
0.9
立杆步距h（m）
2
脚手架总步数n
9
顶部防护栏杆高h1（m）
1.5
纵横向扫地杆距立杆底距离h2（mm）
200
内立杆离建筑物距离a（mm）
300
（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）
0.35
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
冲压钢脚手板挡板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.17
挡脚板铺设方式
3步1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Qkjj（kN/m2）
3
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、立杆稳定性）
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
0.225，0.208
风荷载高度变化系数μz（连墙件、立杆稳定性）
0.552，0.51
风荷载体型系数μs
1.02
搭设示意图
盘扣式脚手架剖面图
盘扣式脚手架立面图
2100
900
盘扣式脚手架平面图
（三）、横向横杆验算
横向横杆钢管类型
A-SG-900
横向横杆自重Gkhg（kN）
0.032
纵向横杆钢管类型
A-SG-2100
纵向横杆自重Gkzg（kN）
0.065
横向横杆抗弯强度设计值（f）（N/mm2）
205
横向横杆截面惯性矩I（mm4）
92800
横向横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横向横杆截面抵抗矩W（mm3）
3860
承载力使用极限状态
q=1.2×（Gkhg/lb+Gkjb*la）+1.4×Qkjj×la=1.2×（0.032/0.84+0.35×1.95）+1.4×3.0×1.9=8.84kN/m
正常使用极限状态
q＇=（Gkhg/lb+Gkjb×la）+Qkjj×la=（0.032/0.84+0.35×1.95）+3.0×1.95=6.6kN/m
计算简图如下
1、抗弯验算
Mmax=qlb2/8=8.84×0.842/8=0.78kN·m
σ=Mmax/W=0.78×106/3860=202.07N/mm2>[f]=205N/mm2
满足要求。
2、挠度验算
Vmax=5q＇lb4/（384EI）=5×6.4×9004/（384×206000×92800）=2.86mm≤[ν]＝min[lb/150，10]=min[900/150，10]=6mm
满足要求。
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
R1=R2=qlb/2=8.84×0.84/2=3.7kN
正常使用极限状态
R1＇=R2＇=q＇lb/2=6.6×0.84/2=2.8kN
（四）、荷载计算
立杆钢管类型
B-LG-2000（Φ48X3.2X2000）
立杆自重Gk1（kN）
0.099
外斜杆材料形式
专用斜杆
外斜杆自重Gkwg（kN）
0.088
外斜杆布置
5跨1设
单立杆静荷载计算
1、结构自重标准值NG1k
（1）、立杆的自重标准值NG1k1
外立杆：
NG1k1=H×Gk1/2.0=19.7×0.099/2.0=0.975kN
内立杆：
NG1k1=0.975kN
（2）、纵向横杆的自重标准值NG1k2
外立杆：
NG1k2=Gkzg×（n+1）=0.065×（9+1）=0.650kN
内立杆：
NG1k2=0.650kN
（3）、横向横杆的自重标准值NG1k3
外立杆：
NG1k3=Gkhg×（n+1）/2=0.032×（9+1）/2=0.160kN
内立杆：
NG1k3=0.160kN
（4）、外斜杆的自重标准值NG1k4
外立杆：
NG1k4=Gkwg×n×1/5=0.088×9×1/5=0.158kN
1/5表示专用外斜杆5跨1设
结构自重标准值NG1k总计
外立杆：
NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k4=0.975+0.650+0.160+0.158=1.943kN
外立杆：
NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k4=0.975+0.650+0.160+0.158=1.943kN
2、构配件自重标准值NG2k
（1）、脚手板的自重标准值NG2k1
外立杆：
NG2k1=（n+1）×la×lb×Gkjb×1/1/2=（9+1）×2.1×0.9×0.350×1/1/2=3.3kN
1/1表示脚手板1步1设
内立杆：
NG2k1=3.3kN
（2）、栏杆挡脚板挡脚板的自重标准值NG2k2
外立杆：
NG2k2=（n+1）×la×Gkdb×1/3=（9+1）×2.1×0.17×1/3=1.19kN
1/3表示挡脚板3步1设
（3）、围护材料的自重标准值NG2k3
外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×2.1×19.7=0.414kN
构配件自重标准值NG2k总计
外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.3+1.19+0.414=4.9kN
内立杆：
NG2k=NG2k1=3.3kN
单立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Qkjj）/2=2.1×0.9×（1×3）/2=2.835kN
内立杆：
NQ1k=2.835kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.900×1.4NQ1k=1.2×（1.943+4.9）+0.900×1.4×2.835=11.78kN
内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.900×1.4NQ1k=1.2×（0.000+3.3）+0.900×1.4×2.835=7.53kN
（五）、立杆稳定性验算
立杆钢管类型
B-LG-2000（Φ48X3.2X2000）
立杆自重Gkl（kN）
0.099
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4730
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
300
立杆截面面积A（mm2）
450
连墙件布置方式
两步两跨
立杆计算长度系数μ
1.45
1、立杆长细比验算
l0=μ×h=1.45×2=2.9m
长细比λ=l0/i=2.9×1000/15.9=182.39≤210
查表D-2得，φ=0.158
满足要求
2、立杆稳定性验算
Mw=0.9×1.4ωklah2/10=0.9×1.4×0.208×2.1×2.002/10=0.22kN·m
立杆的轴心压力标准值N'=（NG1k+NG2k）+NQ1k=（1.943+4.9）+2.835=9.68kN
立杆的轴心压力设计值N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（1.943+4.9）+0.9×1.4×2.835=11.78kN
σ=N/（φA）+Mw/W=11780/（0.216×450.00）+0.22×106/4730=167.70N/mm2≤[f]=300N/mm2
满足要求！
（六）、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
连墙件计算长度l（mm）
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Ф48×3.2
连墙件截面面积Ac（mm2）
450
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
扣件抗滑移折减系数
0.85
扣件连接方式
双扣件
Nlw=1.4×ωk×Ll×Hl=1.4ωk2h2la=1.4×0.23×2×2×2×1.8=4.54kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》JGJ231-2010表D得，φ=0.896
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，取3kN。
（Nlw+N0）/（φAc）=（4.536+3）×103/（0.896×450）=18.69N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=4.536+3=7.536kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求！
二、两排悬挑架主梁验算计算书
计算依据：
1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
（一）、基本参数
主梁离地高度（m）
30
悬挑方式
联梁悬挑
主梁间距（mm）
2100
主梁间距相当于几倍立杆间距（倍数）nb
1
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）
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1364
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）
2036
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
（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
9.68
11.78
364
2100
2
9.68
11.78
1264
2100
附图如下：
平面图
立面图
（三）、联梁验算
联梁材料类型
工字钢
联梁合并根数nl
1
联梁材料规格
16号工字钢
联梁截面积A（cm2）
26.1
联梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
联梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
联梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
联梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
215
联梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
联梁弹性模量E（N/mm2）
206000
联梁计算模型
三等跨连续梁
附图如下：
联梁立面图
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：
F'1=F1'/nl=9.68/1=9.68kN
第2排：
F'2=F2'/nl=9.68/1=9.68kN
F'=max[F'1,F'2]=9.68kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nl=11.78/1=11.78kN
第2排：
F2=F2/nl=11.78/1=11.78kN
F=max[F1,F2]=11.78kN
计算简图如下：
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=0.109×106/141000=0.77N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
主楞剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=11.987×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=14.166N/mm2
τmax=14.166N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=0.012mm≤[ν]=la/250=2100/250=8.4mm
符合要求！
4、支座反力计算
正常使用受力状态下:
第1排：
R'1max=10.154kN
第2排：
R'2max=10.154kN
极限受力状态下:
第1排：
R1max=12.348kN
第2排：
R2max=12.348kN
（四）、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=nl×R'1max/nz=1×10.154/1=10.154kN
第2排：
F'2=nl×R'2max/nz=1×10.154/1=10.154kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=nl×R1max/nz=1×12.348/1=12.348kN
第2排：
F2=nl×R2max/nz=1×12.348/1=12.348kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=20.339×106/141000=144.248N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=25.032×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=29.582N/mm2
τmax=29.582N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=10.285mm≤[ν]=2×lx/250=2×1364/250=10.912mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-9.739kN,R2=35.272kN
（五）、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=20.339×106/（1.05×141×103）+0×103/2610=137.379N/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）=20.339×106/（0.929×141×103）=155.273N/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
U型锚固螺栓
U型锚固螺栓直径d（mm）
16
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
2036
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=4.87kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×π×d×[τb]）=9.739×103/（4×3.14×16×2.5）=19.376mm
螺栓验算：
σ=N/（4×π×d2/4）=9.739×103/（4×π×162/4）=12.11kN/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=13.585N/mm2
N/2=4.87kN≤2×（b2-πd2/4）×fcc=2×（802-3.14×162/4）×13.585/1000=168.425kN
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！
三、三排悬挑架主梁验算计算书
计算依据：
1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
（一）、基本参数
主梁离地高度（m）
30
悬挑方式
联梁悬挑
主梁间距（mm）
2100
主梁间距相当于几倍立杆间距（倍数）nb
1
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）
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
2210
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）
2790
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
（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
下撑
1710
4000
1610
是
2
上拉
1800
4000
1610
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
9.68
11.78
310
2100
2
9.68
11.78
1210
2100
3
9.68
11.78
2110
2100
附图如下：
平面图
立面图
（三）、联梁验算
联梁材料类型
工字钢
联梁合并根数nl
1
联梁材料规格
16号工字钢
联梁截面积A（cm2）
26.1
联梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
联梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
联梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
联梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
215
联梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
联梁弹性模量E（N/mm2）
206000
联梁计算模型
三等跨连续梁
附图如下：
联梁立面图
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：
F'1=F1'/nl=9.68/1=9.68kN
第2排：
F'2=F2'/nl=9.68/1=9.68kN
第3排：
F'3=F3'/nl=9.68/1=9.68kN
F'=max[F'1,F'2,F'3]=9.68kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nl=11.78/1=11.78kN
第2排：
F2=F2/nl=11.78/1=11.78kN
第3排：
F3=F3/nl=11.78/1=11.78kN
F=max[F1,F2,F3]=11.78kN
计算简图如下：
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=0.109×106/141000=0.77N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
主楞剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=11.987×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=14.166N/mm2
τmax=14.166N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=0.012mm≤[ν]=la/250=2100/250=8.4mm
符合要求！
4、支座反力计算
正常使用受力状态下:
第1排：
R'1max=10.154kN
第2排：
R'2max=10.154kN
第3排：
R'3max=10.154kN
极限受力状态下:
第1排：
R1max=12.348kN
第2排：
R2max=12.348kN
第3排：
R3max=12.348kN
（四）、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=nl×R'1max/nz=1×10.154/1=10.154kN
第2排：
F'2=nl×R'2max/nz=1×10.154/1=10.154kN
第3排：
F'3=nl×R'3max/nz=1×10.154/1=10.154kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=nl×R1max/nz=1×12.348/1=12.348kN
第2排：
F2=nl×R2max/nz=1×12.348/1=12.348kN
第3排：
F3=nl×R3max/nz=1×12.348/1=12.348kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=4.97×106/141000=35.248N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=13.28×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=15.695N/mm2
τmax=15.695N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（m
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