专项方案悬挑脚手架新塘桥文档格式.docx
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（2）节点焊缝等强度验算
（3）斜杆稳定性验算
2．悬挑脚手架部分的受力计算
（1）纵横向水平杆件受弯强度、挠度及扣件的抗滑承载力验算
（2）立杆稳定性验算
（3）连墙件强度、稳定性等验算
三、悬挑外脚手架设计的主要技术数据
钢材、焊缝及砼的强度设计值
序
项目
设计值（N/mm2）
1
Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f
205
2
Q235钢弹性模量E
2.06×
105
3
Q235钢抗剪强度设计值
125
4
角焊缝抗拉、抗压、抗剪强度设计值
160
5
对焊缝拉剪强度设计值
6
C30砼抗拉强度设计值
1.42
脚手钢管和悬挑角钢的截面特性
钢材
名称
壁厚
t
（mm）
截面积
A
（mm2）
贯性矩
I
（mm4）
截面模量
W
（mm3）
回转半径
每m质量
G
（Kn）
Φ48钢管
3.50
489
12.19×
104
5080
15.8
0.0384
L100角钢
10.0
1998.10
179.51×
63.21×
103
（25.06×
103）
30.5
（19.6）
0.1512
脚手钢管自重测算表
项目名称
每步重
KN
每延米重
每米高重
备注
单管立杆
0.1383
0.0922
0.0768
步高1.8m，立杆为1.8m×
2=3.60m
横向水平杆
0.0576
0.0320
1.35×
1.1×
1=1.50m
纵向水平杆（牵杠）
0.1267
0.0845
0.0704
1.50×
2=3.30m
纵向水平杆（搁栅）
0.0634
0.0422
0.0352
1=1.65m
外侧纵向扶手杆
剪刀撑杆
0.0465
0.0310
0.0258
@3跨设水平夹角为60°
剪刀撑一道，折算至每步为1.2m。
7
每步单位重量小计
0.4959
0.3305
0.2754
8
十步钢管重量总计
4.959KN
本工程的每道挑排脚手架共搭设十步
脚手架构配件与材料自重测算表
材料名称
每步（1.8m）重
每m高重
对接扣件
0.0147
0.0098
0.0082
每只重18.4N
旋转扣件
0.0365
0.0243
0.0203
每只重14.6N
直角扣件
0.0792
0.0528
0.044
每只重13.2N
竹笆板
0.525
0.109
0.091
木脚手板
0.022
0.0183
2″×
8″板
扶栏、挡板及围网
0.210
0.140
0.117
每步按规范值
0.14KN/m2计取
每步自重小计
0.838
0.3579
0.2985
十步自重总计
8.38KN
本工程每道挑排脚手架为10步
四、悬挑承载三角架强度验算
1．考虑风载组合时的总荷载计算
N=1.2（Ng1k+Ng2k）+0.85×
1.4ΣNqk
式中：
Nq1k——脚手架每一步高范围内所有管材结构自重
Nq1k=0.4959KN
Nq2k——脚手架每一步高范围内所有构配件与材料自重（每步均铺设竹笆）
Nq2k=0.838KN
ΣNqk—施工荷载标准值，在施工层次荷载之和取2KN/m2，本工程十步脚手架取二步施工操作层
Nqk=2×
2KN/m2×
1.5m2=6.0KN
脚手架自重（按十步计）的荷载为：
Nq=（0.4959+0.8384）×
10=13.343KN
考虑风载组合因素时的单肢实际荷载组合为：
N=1.2×
6÷
2+0.85×
1.4×
13.343÷
2=11.59KN
即单肢荷载为：
N1=N2=11.59KN≈11.60KN
2．悬挑架内力分析
2.1计算简图
N1=N2=11.6KN
Sinα=1350/3280=0.4115，
α=24°
18ˊ,β=65°
42ˊ
用数解法分析内力：
ΣMA=0
11.6×
0.3+11.6×
1.35RBCCos24°
18ˊ×
1.4=0
19.14RBC×
0.9146×
RBC=19.14/1.32=14.5KNΣFX=0
RBC=RBC×
Sin24°
18ˊ=14.5×
0.4115
=5.98KN
2.2斜撑杆BC强度验算
L100×
10等边角钢见附图：
L0=3280mm
iy0=19.6mm（取最小值）
A=1998.1mm2
λy0=L0/iy0=3280/19.6=167.8，查纵向挠曲系数¢
=0.2778
σ=N（RBC）/¢
A=14500/0.2778×
1998.1
=26N/mm2<
[ft]=205N/mm2
经验算安全。
2.3水平杆AB验算
M=NLωRα
ωRα按建筑结构静力计算手册P.144及表1-11查取，
根据α=a/l=30/135=0.22,ωRα=0.1716
M=11.59×
0.1716
=2.685×
103KN.m
=2685000N.mm
σ=N（RBC）/A+M/Wmm3=5980/1998+2685000/25060
=3.0+107=110N/mm2≤[ft]=205N/mm2
2.4焊缝（斜撑与水平杆、水平杆与预埋件）验算
（1）B节点焊缝厚度hw设为4mm，焊缝长度lw设为100mm；
设计抗剪fw=125N/mm2
B节点焊缝抗剪能力为：
Nτ=[fw]×
hw×
lw=125×
4×
100=50000N=50KN>
RBC=14.5KN
满足要求。
（2）A节点焊缝长度可达200mm，厚度4mm，fw=160N/mm2，
其抗拉能力为：
NPH=200×
160=128000N=128KN
因此，安全系数K=128/5.98≈21倍
（3）支承C节点焊缝及埋件验算
预埋件采用8×
120×
120钢板，锚筋为4根φ10钢筋，长度为100mm。
计算简图如下：
作用于预埋件上的分力RV和RH分别为：
RV=RBCCos24°
0.9146=13KN=13000N
RH=RBCSin24°
0.4115=5.8KN=5800N
锚筋焊缝
焊缝全部周长lw为4πd=4×
3.14×
10=125mm
焊缝厚度为hw=4mm
τ=RV/hwlw=13000N/4×
125=26N/mm2＜[ftw]=125N/mm2
斜撑与埋件焊缝
焊缝厚度hw=4mm,[ftw]=125N/mm2
焊缝长度lw=RV/hw[ftw]=13000N/4×
125=26mm
要求每侧焊缝长度大于50mm即可满足要求。
注：
预埋钢板厚度及锚筋挤压应力等可免以验算。
五、悬挑脚手架部分受力计算
1．有关技术数据
（1）立杆纵距：
1.5m
（2）立杆横距：
1.05m
（3）立杆步距：
1.8m
（4）每道挑排搭设步数：
10步（高度18m）
（5）¢
48×
3.5钢管的截面特征及脚手架荷载计算详见前述表2
2．纵横向水平杆验算
2.1强度验算
（1）纵向水平杆
计算示意图
产生弯矩的外荷载有：
由脚手板自重产生的弯矩Mgk；
由施工荷载产生的弯矩Mqk
纵向水平杆可参照上图按三跨连续梁模式计算，四根杆中实际受力为三根承担。
脚手板自重为0.35KN/m2
gk=350N/m2×
1m=350/1000=0.35N/mm
qK=2000N/1000=2N/mm
M=1.2Mgk+1.4Mqk
=1.2×
-0.1gkl2+1.4×
0.1qKl2
=1.2×
-0.1×
0.35×
15002+1.4×
2×
15002
=-9.45×
104+-63×
104=-724500N.mm
设按中间二根管子受力：
WX=5.08×
103×
2=5080×
2=10160mm3
公式：
建筑结构静力计算手册P.248
σ=M/W=724500/10160=71.3N/mm2＜[ft]=205N/mm2
（2）横向水平杆
横向杆集中力计算
p=[（0.35+2）×
1.5]/3=1.175KN
R=p+P/2=1.175×
1.175/2=1.763KN
M=R×
350=1763×
350=617050N.mm
103=5080mm3
σ=M/WX=617050/5080=121.47N/mm2<
[ft]=205N/mm2
计算结果满足要求。
2.2挠度验算
（1）纵向水平杆挠度
qg=0.35+2=2.35KN/m=2.35Kg/cm，
一根管子qg=2.35/3=0.18Kg/cm
Vf=0.677×
ql4/100EJ
=0.677×
0.18×
1504/102×
2.1×
106×
12.19
=6169×
104/25.6×
108=0.0241cm=0.241mm＜l/200=7.5mm
经验算满足要求。
（2）横向水平杆挠度
计算简图如右：
ΣP=1.5×
（2+0.35）=3.525KN
Pn=3.525/3=1.175KN=117.5Kg
α=a/l=35/105=0.333
fmax=[Pnal2（3-4α2）]/24EI
=[117.5×
35×
1052×
（3-4×
0.3332）]/（24×
12.19）
=0.02cm=0.2mm＜[l/200]=5mm
3．扣件抗滑承载力验算
R＜RC
R=1.5×
2.35=3.525KN
两点承载，即每只扣件承担R/2
R=1.763KN＜RC=8KN
4．立杆验算
（1）风载弯矩计算
风载标准值：
WK=0.7μzμs×
W0=0.7×
1.37×
0.116×
0.45
=0.05kn/m2
Mwk=0.85×
1.4×
WKla×
h2/10=1.19×
0.05×
1.5×
1.82/10
=0.0289KN.m
式中：
W0基本风压（KN/m2）=0.45KN/m2[新标准为0.55KN/m2]
μz风压高度系数，50m高μz=1.37
μs=1.3¢
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）附录A表A—3，当l=1.5m，h=1.8m时，
¢
=0.089
μs=1.3×
=1.3×
0.089=0.116
（2）单肢立杆验算
单肢立杆计算长度：
l0=kµ
h=1.155×
1.7×
1.8=3534×
103=3534mm
式中k、µ
根据规范JGJ130-2001中5.3.3条查取
λ=l0/i=3534/15.8=224
查纵向压曲系数表得¢
=0.144，组合风载时，
N=1.2（Ng1+Ng2）+0.85×
1.4ΣNq
=1.2（4.960+8.38）+0.85×
13.34+0.85×
6
=16.01+8.40=24.41KN=24410N
Ng1、Ng2、Nq可查本计算书中表—3“脚手钢管自重测算表”及规范值中的大值。
一个单肢立杆受到的轴向力为：
N肢=N/2=24410/2=12205N
单肢稳定性验算：
σˊ=N肢/¢
A=12205/0.144×
4.89×
102
=172.6N/mm2＜205N/mm2
考虑风荷载弯矩共同作用验算：
σ"
=N肢/¢
A+Mwk/W=172.6N/mm2+28.9×
103/5.08×
=172.6+5.7=188.3N/mm2<
205N/mm2
（安全）
5．连墙件验算
（1）连墙件强度验算
荷载：
Nl=Nlω+N0=0.75+5=5.756KN
N0=5KN（规范取值）
Nlω=1.4WkAx=1.4×
1.8×
1.5=0.756KN
Ax为一个拉结点的受风面积，按二步二跨设一点计算。
强度验算：
σe=Nl/¢
A=5.756×
1000/0.803×
489=14.7N/mm2＜[ft]
安全。
注：
连墙件取管径48×
3.5的有缝钢管。
A=489mm2，i=15.8mm,l0=1000mm
λ=l0/i=1000/15.8=63,¢
=0.803
（2）连墙件拉结验算
连墙件拉结方式：
采用一端焊接、一端扣件联结。
扣件的安全系数：
一只扣件的抗滑承载力为RC=8KN，一个拉结点的实际受荷能力为5.765KN。
安全系数K=8/5.756=1.38
安全满足要求。
端部焊缝验算：
管周边焊缝长度LW=πD=3.14×
48=149mm,设Hw=3mm，
焊缝面A=149×
3=447mm2
焊缝受荷能力：
ƒwx=447×
160=71520N=71.52KN＞5.756KN（安全）
如连墙件两端采用扣件柔性联结的形式，通过上式扣件安全系数的验算，也可证明其安全性是可靠的。
（3）连墙节点部位验算：
预埋锚筋承载力：
锚筋为4根ф10，长度100mm。
抗拔粘结面积Fl=πDnl=3.14×
10×
100=12560mm2
C30混凝土抗拔强度σP=Nl/Fl=5756/12560
=0.45N/mm2＜fc=1.43
经过验算安全。
连墙节点部位的焊缝强度验算略，有关要求可参照上述“端部焊缝验算”的内容。
（4）内立杆局部拉弯强度验算
计算简图：
M局=Pab/h=PhWRx=5.756×
0.0719=0.745KN.m
=745×
103N.mm
WRx=0.0719，根据a=a/h=14/180=0.078
按“手册P.144表1-11”查得
σ局=M局/WX=745000/5080=146.7N/mm2<
205N/mm2
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