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 脚手架搭设高度H(m) 立杆步距h(m) 立杆横距lb(m) 双立杆计算方法 双排脚手架 24 1.8 0.85 不设置双立杆 脚手架钢管类型 脚手架沿纵向搭设长度L(m) 立杆纵距或跨距la(m) 内立杆离建筑物距离a(m) Ф48×3.2 100 1.5 0.2 二、荷载设计

脚手板类型 脚手板铺设方式 冲压钢脚手板 3步1设 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m) 密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m) 挡脚板类型 挡脚板铺设方式 木挡脚板 4步1设 栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 横向斜撑布置方式 结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m) 安全网设置 风荷载体型系数μs 2220.3 0.01 0.17 0.12 6跨1设 3 全封闭 1.13 结构脚手架作业层数njj 地区 基本风压ω0(kN/m) 21 河南郑州市 0.3 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆1.25，1.03 稳定性) 2风荷载标准值ωk(kN/m)(连墙件、单0.42，0.35 立杆稳定性) 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 横杆抗弯强度设计值[f](N/mm) 横杆弹性模量E(N/mm) 22纵向水平杆在上 205 206000 横向水平杆上纵向水平杆根数n 横杆截面惯性矩I(mm) 横杆截面抵抗矩W(mm) 341 113600 4730

纵、横向水平杆布置

承载能力极限状态

q=1.2×(0.035+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.035+0.3×0.85/(1+1))+1.4×3×0.85/(1+1)=1.98kN/m 正常使用极限状态

q'=(0.035+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.035+0.3×0.85/(1+1))+3×0.85/(1+1)=1.44kN/m 计算简图如下：

1、抗弯验算

Mmax=0.1qla2=0.1×1.98×1.52=0.45kN·m

σ=Mmax/W=0.45×106/4730=94.21N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算

νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×1.44×15004/(100×206000×113600)=2.106mm νmax＝2.106mm≤[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=1.1×1.98×1.5=3.27kN 正常使用极限状态

Rmax'=1.1q'la=1.1×1.44×1.5=2.37kN

四、横向水平杆验算

承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=3.27kN q=1.2×0.035=0.042kN/m 正常使用极限状态

由上节可知F1'=Rmax'=2.37kN q'=0.035kN/m 1、抗弯验算

计算简图如下：

弯矩图(kN·m)

σ=Mmax/W=0.7×106/4730=147.67N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下：

变形图(mm)

νmax＝1.307mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[850/150，10]＝5.67mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.65kN

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=3.27/2=1.63kN≤Rc=0.9×12=10.8kN 横向水平杆：Rmax=1.65kN≤Rc=0.9×12=10.8kN 满足要求！

六、荷载计算

脚手架搭设高度H 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 24 0.12 脚手架钢管类型 Ф48×3.2 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/2×0.035/h)×H=(0.12+1.5×1/2×0.035/1.8)×24=3.23kN 单内立杆：NG1k=3.23kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1

单外立杆：

NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/3/2=(24/1.8+1)×1.5×0.85×0.3×1/3/2=0.91kN 单内立杆：NG2k1=0.91kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2

单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/4=(24/1.8+1)×1.5×0.17×1/4=0.91kN 4、围护材料的自重标准值NG2k3

单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×24=0.36kN 构配件自重标准值NG2k总计

单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.91+0.91+0.36=2.19kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=0.91kN 立杆施工活荷载计算

外立杆：NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj)/2=1.5×0.85×(1×3)/2=1.91kN 内立杆：NQ1k=1.91kN

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×(3.23+2.19)+ 0.9×1.4×1.91=8.92kN

单内立杆：N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.23+0.91)+ 0.9×1.4×1.91=7.39kN

七、钢丝绳卸荷计算

钢丝绳不均匀系数α 钢丝绳绳夹型式 钢丝绳绳夹数量[n] 花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm) 卸荷系数Kf 脚手架卸荷次数N 0.8 2 上部增加荷载高度(m) 9 0.85 马鞍式 3 12 钢丝绳安全系数k 拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN) 吊环设置 花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm) 29 15.19 分开设置 170 第N次卸荷 卸荷点位置高度卸荷点净高钢丝绳上下吊点上吊点距内立杆上吊点距外立杆卸荷点水平间距hx(m) hj(m) 的竖向距离ls(m) 下吊点的水平距下吊点的水平距(m) 离(mm) 200 200 离(mm) 1100 1100 1.5 3 1 2 0.2 15 14.8 9 3 3

钢丝绳卸荷

钢丝绳绳卡作法

钢丝绳连接吊环作法（分开设置）

第1次卸荷验算

α1=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/200)=86.19° 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=0.8×1.5×7.39×14.8/24×1.5/1.5=5.47kN P2=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×8.92×14.8/24×1.5/1.5=6.6kN 钢丝绳轴向拉力

T1=P1/sinα1=5.47/sin86.19°=5.48kN T2=P2/sinα2=6.6/sin69.86°=7.03kN

卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=7.03kN

绳夹数量：n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×7.03/(2×15.19)=1个≤[n]=3个 满足要求！ 花篮螺栓验算：

σ=[Fg]×103/(π×de2/4)=7.03×103/(π×122/4)=62.13N/mm2≤[ft]=170N/mm2 满足要求！

Pg=k×[Fg]/α=9×7.03/0.85=74.4kN

钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0.5)1/2=(74.4/0.5)1/2=12.2mm

吊环最小直径dmin=(2A/π)1/2=(2×[Fg]/([f]π))1/2=(2×7.03×103/(65π))1/2=9mm 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12.2mm，必须拉紧至7.03kN，吊环最小直径为9mm。 第2次卸荷钢丝绳最小直径13.45mm，必须拉紧至8.55kN，吊环最小直径为10mm。

八、立杆稳定性验算

脚手架搭设高度H 立杆截面回转半径i(mm) 立杆截面面积A(mm) 224 15.9 450 立杆截面抵抗矩W(mm) 立杆抗压强度设计值[f](N/mm) 连墙件布置方式 234730 205 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[9，(1-Kf)×hj

顶

])/H=(1.2×(3.23+2.19)+1.4×1.91)×(0.2+(1-0.8)×(15-0.2)+max[9，

(1-0.8)×9])/24=4.65kN

σ=N/(φA)=4652.87/(0.188×450)=55N/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[9，(1-Kf)×hj

顶

])/H=(1.2×(3.23+2.19)+0.9×1.4×1.91)×(0.2+(1-0.8)×(15-0.2)+max[9，

(1-0.8)×9])/24=4.52kN

Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.35×1.5×1.82/10=0.21kN·m σ=N/(φA)+

Mw/W=4517.21/(0.188×450)+2133.35/4730=98.5N/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 连墙件计算长度l0(mm) 扣件连接 600 连墙件约束脚手架平面外变形轴向力3 N0(kN) 连墙件截面面积Ac(mm) 连墙件抗压强度设计值[f](N/mm) 扣件抗滑移折减系数 224 205 0.9 连墙件截面回转半径i(mm) 连墙件与扣件连接方式 15.8 双扣件 Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.42×2×1.8×2×1.5=6.42kN 长细比λ=l0/i=600/15.8=37.97，查《规范》表A.0.6得，φ=0.9 (Nlw+N0)/(φAc)=(6.42+3)×103/(0.9×4)=21.33N/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=6.42+3=9.42kN≤0.9×12=10.8kN 满足要求！

悬挑梁验算 一、基本参数

悬挑方式 主梁与建筑物连接方式 压环钢筋直径d(mm) 主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm) 梁/楼板混凝土强度等级 普通主梁悬挑 平铺在楼板上 16 100 主梁间距(mm) 锚固点设置方式 主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm) 主梁建筑物内锚固长度Lm(mm) 1500 压环钢筋 1250 1600 C20 二、荷载布置参数 支撑件上下固定点支撑件上下固定点支撑点号 支撑方式 距主梁外锚固点水平距离(mm) L1(mm) 1 上拉 1150 3300 L2(mm) 1050 否 的垂直距离的水平距离是否参与计算 作用点号 1 2 各排立杆传至梁上荷载F(kN) 4.65 4.65 各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm) 300 1150 主梁间距la(mm) 1500 1500 附图如下：

平面图

立面图

三、主梁验算

主梁材料类型 主梁材料规格 主梁截面惯性矩Ix(cm) 主梁自重标准值gk(kN/m) 4工字钢 16号工字钢 1130 0.205 主梁合并根数nz 主梁截面积A(cm) 主梁截面抵抗矩Wx(cm) 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm) 主梁弹性模量E(N/mm) 22321 26.1 141 215 206000 2主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm) 125 q=1.2×gk=1.2×0.205=0.25kN/m 第1排：F1=F1/nz=4.65/1=4.65kN 第2排：F2=F2/nz=4.65/1=4.65kN

1、强度验算

弯矩图(kN·m)

σmax=Mmax/W=6.94×106/141000=49.2N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算

剪力图(kN)

τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=9.61×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=1

1.36N/mm2

τmax=11.36N/mm2≤[τ]=125N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算

变形图(mm)

νmax=3.24mm≤[ν]=2×lx/250=2×1250/250=10mm 符合要求！ 4、支座反力计算 R1=-4.14kN,R2=14.15kN

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=6.94×106/(1.05×141×103)+0×103/2610=46.86N/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)=6.94×106/(0.97×141×103)=50.76N/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 压环钢筋直径d(mm) 梁/楼板混凝土强度等级 平铺在楼板上 16 C20 锚固点设置方式 主梁建筑物内锚固长度Lm(mm) 压环钢筋 1600

压环钢筋1

压环钢筋2

锚固点压环钢筋受力：N/2 =2.07kN 压环钢筋验算：

σ=N/(4A)=N/πd2=4.14×103/(3.14×162)=5.14N/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！