悬挑式脚手架计算式.docx
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悬挑式脚手架计算式
型钢悬挑式脚手架计算式
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架
卸荷设置
无
脚手架搭设排数
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架架体高度H（m）
19.8
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
0.8
立杆离建筑物距离a（m）
0.2
双立杆计算方法
不设置双立杆
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）
0.3
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
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
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
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
1.132
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
0.938，0.65
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.425，0.294
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）
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×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.033+0.3×0.8/（1+1））+1.4×3×0.8/（1+1）=1.864kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.033+0.3×0.8/（1+1））+3×0.8/（1+1）=1.353kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.864×1.52=0.419kN·m
σ=Mmax/W=0.419×106/4490=93.406N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×1.353×15004/（100×206000×107800）=2.089mm
νmax＝2.089mm≤[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=1.1×1.864×1.5=3.076kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.353×1.5=2.233kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=3.076kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=2.233kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.618×106/4490=137.728N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝1.08mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.333mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.554kN
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：
纵向水平杆：
Rmax=3.076/2=1.538kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
横向水平杆：
Rmax=1.554kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
19.8
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
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/2×0.033/h）×H=（0.12+1.5×1/2×0.033/1.8）×19.8=2.651kN
单立杆：
NG1k=2.651kN
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=（19.8/1.8+1）×1.5×0.8×0.3×1/1/2=2.16kN
1/1表示脚手板1步1设
单立杆：
NG2k1=2.16kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/1=（19.8/1.8+1）×1.5×0.17×1/1=3.06kN
1/1表示挡脚板1步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×19.8=0.297kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.16+3.06+0.297=5.517kN
单立杆：
NG2k=NG2k1=2.16kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj）/2=1.5×0.8×（1×3）/2=1.8kN
立杆：
NQ1k=1.8kN
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×（2.651+5.517）+0.9×1.4×1.8=12.069kN
单立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.651+2.16）+0.9×1.4×1.8=8.041kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
19.8
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
两步三跨
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=169.811≤210
满足要求！
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=3.119m
长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=.132
查《规》表A得，φ=0.188
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=2.651+5.517+1.8=9.968kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.651+5.517）+1.4×1.8=12.321kN
σ=N/（φA）=12321.27/（0.188×424）=154.572N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.651+5.517+1.8=9.968kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（2.651+5.517）+0.9×1.4×1.8=12.069kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.294×1.5×1.82/10=0.18kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=12069.27/（0.188×424）+180033.84/4490=191.508N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
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
对接焊缝的抗拉、抗压强度[ft]（N/mm2）
185
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.425×2×1.8×3×1.5=9.639kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规》表A.0.6得，φ=0.896
（Nlw+N0）/（φAc）=（9.639+3）×103/（0.896×424）=33.269N/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=3.142×48=150.796mm；
连墙件钢管的厚度t=3mm；
σ=（Nlw+N0）/（lwt）=（9.639+3）×103/（150.796×3）=27.938N/mm2≤ft=185N/mm2
满足要求！
悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度（m）
9.7
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
1500
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）
20
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1200
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
100
主梁建筑物锚固长度Lm（mm）
2000
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
2900
1050
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
9.97
12.32
300
1500
2
9.97
12.32
1100
1500
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
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=F1'/nz=9.97/1=9.97kN
第2排：
F'2=F2'/nz=9.97/1=9.97kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nz=12.32/1=12.32kN
第2排：
F2=F2/nz=12.32/1=12.32kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=17.43×106/141000=123.617N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=24.935×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=29.468N/mm2
τmax=29.468N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=7.205mm≤[ν]=2×lx/250=2×1200/250=9.6mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-8.469kN,R2=33.896kN
四、悬挑主梁整体稳定性验算
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》（GB50017-2003）得，φb=2
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规》（GB50017-2003）附表B，得到φb'值为0.93。
σ=Mmax/（φbWx）=17.43×106/（0.929×141×103）=.065N/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
U型螺栓
压环钢筋直径d（mm）
18
梁/楼板混凝土强度等级
C25
U型螺栓
1、压环钢筋验算如下
锚固点U型螺栓受力：
N/2=8.469/2=4.235kN
U型螺栓验算：
σ=N/（4A）=N/πd2=8.469×103/（3.14×182）=8.324N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
注：
[f]为U型钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规》9.7.6每个螺栓按2个截面计算的应力不应大于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，并要保证底部加强筋的设置。
符合要求！
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