悬挑脚手架施工方案.docx
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悬挑脚手架施工方案
型钢悬挑脚手架（扣件式）计算书
架体验算
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
脚手架搭设高度H（m）
89.7
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
140
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.35
立杆横距lb（m）
0.8
内立杆离建筑物距离a（m）
0.25
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
铁栏
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.1
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）
0.1
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
广东江门市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.4
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）
1.62，0.74
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.73，0.33
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
1
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+0.1×0.8/（1+1））+1.4×2×0.8/（1+1）=1.22kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.04+0.1×0.8/（1+1））+2×0.8/（1+1）=0.88kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.22×1.352=0.22kN·m
σ=Mmax/W=0.22×106/5260=42.12N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×0.88×13504/（100×206000×127100）=0.756mm
νmax＝0.756mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1350/150，10]＝9mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.22×1.35=1.81kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.88×1.35=1.31kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.81kN
q=1.2×0.04=0.048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.31kN
q'=0.04kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.37×106/5260=69.58N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝0.542mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.33mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=0.93kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
双扣件
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=1.81/2=0.9kN≤Rc=0.9×12=10.8kN
横向水平杆：
Rmax=0.93kN≤Rc=0.9×12=10.8kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
89.7
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+1.35×1/2×0.04/1.8）×89.7=12.1kN
单内立杆：
NG1k=12.1kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/1/2=（89.7/1.8+1）×1.35×0.8×0.1×1/1/2=2.75kN
单内立杆：
NG2k1=2.75kN
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=（89.7/1.8+1）×1.35×0.1×1/1=6.86kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.35×89.7=1.21kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.75+6.86+1.21=10.82kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=2.75kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（nzj×Gkzj）/2=1.35×0.8×（1×2）/2=1.08kN
内立杆：
NQ1k=1.08kN
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×（12.1+10.82）+0.9×1.4×1.08=28.86kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（12.1+2.75）+0.9×1.4×1.08=19.17kN
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
8
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]
4
吊环设置
共用
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
4
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（mm）
上吊点距外立杆下吊点的水平距离（mm）
卸荷点水平间距（m）
1
27.55
15.75
3
250
1100
2.7
2
43.3
15.75
3
250
1100
2.7
3
59.05
15.75
3
250
1100
2.7
4
74.8
14.9
3
250
1100
2.7
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（3000/250）=85.24°
α2=arctan（ls/Hs）=arctan（3000/1100）=69.86°
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=0.8×1.5×19.17×15.75/89.7×2.7/1.35=8.08kN
P2=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×28.86×15.75/89.7×2.7/1.35=12.16kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=8.08/sin85.24°=8.11kN
T2=P2/sinα2=12.16/sin69.86°=12.95kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=12.95kN
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×12.95/（2×15.19）=1个≤[n]=4个
满足要求！
Pg=k×[Fg]/α=8×12.95/0.85=121.92kN
钢丝绳最小直径dmin=（Pg/0.5）1/2=（121.92/0.5）1/2=15.62mm
吊环最小直径dmin=（4A/π）1/2=（4×[Fg]/（[f]π））1/2=4×12.95×103/（65π））1/2=16mm
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15.62mm，必须拉紧至12.95kN，吊环最小直径为16mm。
第2次卸荷钢丝绳最小直径15.62mm，必须拉紧至12.95kN，吊环最小直径为16mm。
第3次卸荷钢丝绳最小直径15.62mm，必须拉紧至12.95kN，吊环最小直径为16mm。
第4次卸荷钢丝绳最小直径15.19mm，必须拉紧至12.26kN，吊环最小直径为16mm。
八、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
89.7
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=169.81≤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=3.12m
长细比λ=l0/i=3.12×103/15.9=196.13
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
单立杆的轴心压力设计值N=（1.2×（NG1k+NG2k）+1.4×NQ1k）×（hx1+（1-Kf）×（Hx顶-hx1）+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（12.1+10.82）+1.4×1.08）×（27.55+（1-0.8）×（74.8-27.55）+max[6，（1-0.8）×14.9]）/89.7=13.91kN
σ=N/（φA）=13908.33/（0.188×506）=146.21N/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）+0.9×1.4×NQ1k）×（hx1+（1-Kf）×（Hx顶-hx1）+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（12.1+10.82）+0.9×1.4×1.08）×（27.55+（1-0.8）×（74.8-27.55）+max[6，（1-0.8）×14.9]）/89.7=13.84kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.33×1.35×1.82/10=0.18kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=13835.85/（0.188×506）+184339.96/5260=180.49N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
九、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
焊接连接
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
连墙件截面面积Ac（mm2）
506
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
对接焊缝的抗拉、抗压强度[ft]（N/mm2）
185
Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.73×2×1.8×2×1.35=9.95kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.74，查《规范》表A.0.6得，φ=0.9
（Nlw+N0）/（φAc）=（9.95+3）×103/（0.9×506）=28.35N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
对接焊缝强度验算：
连墙件的周长lw=πd=3.14×48.3=151.74mm；
连墙件钢管的厚度t=3.6mm；
σ=（Nlw+N0）/（lwt）=（9.95+3）×103/（151.74×3.6）=23.71N/mm2≤ft=185N/mm2
满足要求！
十、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）
18657.6
纵向水平杆
（2×（njj+nzj+nqj）+（2+n）×（H/h+1））×L
21000
防护栏杆+纵向水平杆
横向水平杆
（H/h+1）×（L/la+1）×lb
4160
横向斜撑
（H/h+1）×（L/la+1）×1/6×（h2+lb2）0.5
1707.14
6跨1设
连墙件
LH/（2la×2h）
1292
2步2跨，单位（根）
安全网
LH
12558
单位（㎡）
脚手板
（H/h+1）×1/1×L×lb
5600
1步1设，单位（㎡）
挡脚板
（H/h+1）×1/1×L
7000
1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）
1350
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）
1250
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）
1700
梁/楼板混凝土强度等级
C25
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
3000
1100
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
13.91
350
1350
2
13.91
1150
1350
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
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=13.91/1=13.91kN
第2排：
F2=F2/nz=13.91/1=13.91kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=21.09×106/185000=114.01N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=28.18×1000×[94×1802-（94-6.5）×158.62]/（8×16600000×6.5）=27.58N/mm2
τmax=27.58N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=6.98mm≤[ν]=2×lx/250=2×1250/250=10mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-12.16kN,R2=40.84kN
四、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=21.09×106/（1.05×185×103）+0×103/3060=108.58N/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=2.8
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0.97。
σ=Mmax/（φbWx）=21.09×106/（0.97×185×103）=117.62N/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）
1700
梁/楼板混凝土强度等级
C25
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力：
N/2=6.08kN
压环钢筋验算：
σ=N/（4A）=N/πd2=12.16×103/（3.14×162）=15.12N/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！
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