高层大厦双排落地钢梁悬挑脚手架施工方案计算书.docx
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高层大厦双排落地钢梁悬挑脚手架施工方案计算书
劳动力计划
一、专职安全生产管理人员
搭设过程中，因处在施工高峰期，各施工班组在交叉作业中，故应加强安全监控力度，现场设定4名安全监控员。
水平和垂直材料运输必须设置临时警戒区域，用红白三角小旗围栏。
谨防非施工人员进入。
同时成立以项目经理为组长的安全领导小组以加强现场安全防护工作，本小组机构组成、人员编制及责任分工如下
XXX（项目经理）——组长，负责协调指挥工作；
XXX（施工员）——组员，负责现场施工指挥，技术交底、技术管理；
XXX（安全员）——组员，负责现场安全检查、交底、验收工作；
张海泉（架子工班长）——组员，负责现场具体施工，班组自检、文明施工；
二、特种作业人员
支模、搭架开始时间
2012.7.20
基础支模工期（天）
25
作息时间（上午）
6：
00～11：
30
作息时间（下午）
15：
00～19：
30
砼工程量（m3）
3000
地下室支模建筑面积（m2）
4600
木工（人）
85
钢筋工（人）
80
砼工（人）
30
架子工（人）
30
水电工（人）
15
其它工种（人）
20
计算书及相关图纸
【计算书】
1#型钢悬挑脚手架（扣件式）办公楼32米高计算书
架体验算
一、脚手架参数
二、荷载设计
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
3
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+0.35×1.2/（3+1））+1.4×3×1.2/（3+1）=1.43kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.033+0.35×1.2/（3+1））+3×1.2/（3+1）=1.04kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[1.43×0.82/8，1.43×0.152/2]=0.11kN·m
σ=Mmax/W=0.11×106/4490=25.41N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.04×8004/（384×206000×107800），1.04×1504/（8×206000×107800）]=0.249mm
νmax＝0.249mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.33mm
满足要求！
3、支座反力计算
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=0.8kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.59kN
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=81.46N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝1.233mm≤[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=2.75kN
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
0.85
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：
Rmax=0.8kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
纵向水平杆：
Rmax=2.75kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求！
六、荷载计算
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）×3/2×0.033/1.5）×32=4.85kN
单内立杆：
NG1k=4.85kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/3/2=（32/1.5+1）×1.2×（0.8+0.15）×0.35×1/3/2=1.49kN
单内立杆：
NG2k1=1.49kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/3=（32/1.5+1）×1.2×0.17×1/3=1.52kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.2×32=0.38kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.49+1.52+0.38=3.39kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=1.49kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.2×（0.8+0.15）×（2×3）/2=3.42kN
内立杆：
NQ1k=3.42kN
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×（4.85+3.39）+0.9×1.4×3.42=14.2kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（4.85+1.49）+0.9×1.4×3.42=11.91kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
32
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
三步三跨
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=141.51≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.5=2.6m
长细比λ=l0/i=2.6×103/15.9=163.44
查《规范》表A得，φ=0.265
满足要求！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（4.85+3.39）+1.4×3.42=14.68kN
σ=N/（φA）=14676.18/（0.265×424）=130.62N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（4.85+3.39）+0.9×1.4×3.42=14.2kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.64×1.2×1.52/10=0.22kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=14197.38/（0.265×424）+217315.54/4490=174.76N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
三步三跨
连墙件连接方式
软拉硬撑连接
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）
2500
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
拉接柔性钢筋的抗拉强度[fy]（N/mm2）
205
Nlw=1.4×ωk×3×h×3×la=1.4×0.78×3×1.5×3×1.2=17.65kN
长细比λ=l0/i=2500/15.8=158.23，查《规范》表A.0.6得，φ=0.31
（Nlw+N0）/（φAc）=（17.65+3）×103/（0.31×489）=135.35N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
拉接部分柔性钢筋的最小直径计算：
拉接柔性钢筋的抗拉强度fy=205N/mm2
dmin=2×（A/2/π）1/2=2×（（Nlw+N0）/fy/2/π）1/2=2×（（17.65+3）×103/205/2/3.14）1/2=8.01mm
九、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
2H×（L/la+1）
6976
纵向水平杆
（2×（njj+nzj+nqj）+2×（H/h+1））×L
6240
防护栏杆+纵向水平杆
横向水平杆
（H/h+1）×（（1+n）×L/la+1）×（lb+a1）
9070.6
横向斜撑
（H/h+1）×（L/la+1）×1/6×（h2+lb2）0.5
679.43
6跨1设
连墙件
LH/（3la×3h）
257
3步3跨，单位（根）
安全网
LH
4160
单位（㎡）
脚手板
（H/h+1）×1/3×L×（lb+a1）
905.67
3步1设，单位（㎡）
挡脚板
（H/h+1）×1/3×L
953.33
3步1设
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）
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1750
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
200
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
2000
梁/楼板混凝土强度等级
C30
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
1650
4
1650
否
作用点号
各排立杆传至梁上荷载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
14.68
850
1200
2
14.68
1650
1200
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
2
主梁材料规格
18号工字钢
主梁截面积A（cm2）
30.6
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1660
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
185
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.241
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
q=1.2×gk=1.2×0.241=0.29kN/m
第1排：
F1=F1/nz=14.68/2=7.34kN
第2排：
F2=F2/nz=14.68/2=7.34kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=18.81×106/185000=101.69N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=15.19×1000×[94×1802-（94-6.5）×158.62]/（8×16600000×6.5）=14.86N/mm2
τmax=14.86N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=11.09mm≤[ν]=2×lx/250=2×1750/250=14mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-9.12kN,R2=24.88kN
四、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=[0]/nz=[0]/2=0kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=18.81×106/（1.05×185×103）+0×103/3060=96.85N/mm2≤[f]=215N/mm2
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=1.6
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0.89。
σ=Mmax/（φbWx）=18.81×106/（0.89×185×103）=113.78N/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）
16
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
2000
梁/楼板混凝土强度等级
C30
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力：
N/2=4.56kN
压环钢筋验算：
σ=N/（4A）=N/πd2=9.12×103/（3.14×162）=11.34N/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！
2#型钢悬挑脚手架（扣件式）1办公楼24米高计算书
架体验算
一、脚手架参数
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
3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
3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
2
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
内蒙古呼和浩特市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.55
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）
0.78，0.64
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
承载能力极限状态
Q
计算简图如下：
1、抗弯验算
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.04×8004/（384×206000×107800），1.04×1504/（8×206000×107800）]=0.249mm
νmax＝0.249mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.33mm
满足要求！
3、支座反力计算
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=0.8kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.59kN
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=81.46N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
二、荷载布置参数
作用点号
各排立杆传至梁上荷载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
12.24
850
1200
2
12.24
1650
1200
附图如下：
平面图
立面图
三、主梁验算
q=1.2×gk=1.2×0.241=0.29kN/m
第1排：
F1=F1/nz=12.24/2=6.12kN
第2排：
F2=F2/nz=12.24/2=6.12kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=15.76×106/185000=85.19N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=9.28mm≤[ν]=2×lx/250=2×1750/250=14mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-7.59kN,R2=20.92kN
四、悬挑主梁整体稳定性验算
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=1.6
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0.89。
σ=Mmax/（φbWx）=15.76×106/（0.89×185×103）=95.31N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
五、锚固段与楼板连接的计算
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力：
N/2=3.79kN
压环钢筋验算：
σ=N/（4A）=N/πd2=7.59×103/（3.14×162）=9.44N/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！
3#型钢悬挑脚手架（扣件式）40米高计算书
架体验算
一、脚手架参数
二、荷载设计
脚手板类型
木脚手板
0.35
脚手板铺设方式
3步1设
0.01
挡脚板类型
木挡脚板
0.17
挡脚板铺设方式
3步1设
0.12
横向斜撑布置方式
6跨1设
2
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
内蒙古呼和浩特市
安全网设置
全封闭
0.55
风荷载体型系数μs
1.13
1.25，1.03
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.78，0.64
计算简图：
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