悬挑长度2 m18#工字钢.docx
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悬挑长度2m18#工字钢
悬挑长度2m、18#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
结构脚手架
脚手板设计荷载（kN/m2）
3
同时施工作业层数
1
卸荷设置
无
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）
16.8
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
243
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.6
立杆横距lb（m）
1.25
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）
0.5
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
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
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）
0.12，0.12
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
江苏南通市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
风荷载体型系数μs
0.87
风压高度变化系数μz（连墙件）
0.94
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件）
0.24
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+0.1×1.6/（2+1））+1.4×3×1.6/（2+1）=2.34kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.033+0.1×1.6/（2+1））+3×1.6/（2+1）=1.69kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.34×1.252/8，2.34×0.152/2]=0.46kN·m
σ=Mmax/W=0.46×106/4490=101.96N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.69×12504/（384×206000×107800），1.69×1504/（8×206000×107800）]=2.414mm
νmax＝2.414mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[1250/150，10]＝8.33mm
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）=2.34×（1.25+0.15）2/（2×1.25）=1.84kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=1.69×（1.25+0.15）2/（2×1.25）=1.32kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.84kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.32kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.79×106/4490=176.25N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝4.681mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1600/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=4.24kN
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=1.84kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
纵向水平杆：
Rmax=4.24kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
16.8
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）
0.12，0.12
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+（1.25+0.15）×2/2×0.033/1.8）×16.8=2.45kN
单内立杆：
NG1k=（gk+（lb+a1）×n/2×0.033/h）×H=（0.12+（1.25+0.15）×2/2×0.033/1.8）×16.8=2.45kN
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=（16.8/1.8+1）×1.6×（1.25+0.15）×0.1×1/1/2=1.16kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=1.16kN
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=（16.8/1.8+1）×1.6×0.17×1/3=0.94kN
1/3表示挡脚板3步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.6×16.8=0.27kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.16+0.94+0.27=2.36kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=1.16kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.6×（1.25+0.15）×（1×3）/2=3.36kN
内立杆：
NQ1k=3.36kN
不组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N'=1.2×（NG1k+NG2k）+1.4×NQ1k=1.2×（2.45+2.36）+1.4×3.36=10.48kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+1.4×NQ1k=1.2×（2.45+1.16）+1.4×3.36=9.03kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
16.8
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=169.81≤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
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.45+2.36+3.36=8.17kN
单内立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.45+1.16+3.36=6.97kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.45+2.36）+1.4×3.36=10.48kN
σ=N/（φA）=10480.97/（0.188×424）=131.49N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步两跨
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
Ф48×3
连墙件截面面积Ac（mm2）
424
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
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×2×la=1.4×0.24×2×1.8×2×1.6=3.94kN
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）=（3.94+3）×103/（0.9×424）=18.12N/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=3.94+3=6.94kN≤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）
1600
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）
2000
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）
2500
梁/楼板混凝土强度等级
C30
结构重要性系数γ0
1
二、荷载布置参数
作用点号
立杆传至梁上恒载标准值FGi（kN）
立杆传至梁上活载标准值FQi（kN）
恒载分项系数γGi
活载分项系数γQi
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
3.608
3.36
1.35
1.4
6.968
9.575
600
1600
2
4.81
3.36
1.35
1.4
8.17
11.198
1850
1600
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
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/250
荷载标准值：
q'=γ0×gk=1×0.241=0.24kN/m
第1排：
F'1=γ0F1'/nz=1×6.97/1=6.97kN
第2排：
F'2=γ0F2'/nz=1×8.17/1=8.17kN
荷载设计值：
q=γ0×1.2×gk=1×1.2×0.241=0.29kN/m
第1排：
F1=γ0×F1/nz=1×9.58/1=9.58kN
第2排：
F2=γ0×F2/nz=1×11.2/1=11.2kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=26.94×106/185000=145.6N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=21.36×1000×[94×1802-（94-6.5）×158.62]/（8×16600000×6.5）=20.9N/mm2
τmax=20.9N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=15.88mm≤[ν]=2×lx/250=2×2000/250=16mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-10.41kN,R2=32.5kN
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=26.94×106/（1.05×185×103）+0×103/3060=138.67N/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=0.99
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0.79。
σ=Mmax/（φbWx）=26.94×106/（0.79×185×103）=185.44N/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）
2500
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=5.21kN
压环钢筋验算：
σ=N/（4A）=N/πd2=10.41×103/（3.14×162）=12.95N/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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