悬挑脚手架计算书.docx
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悬挑脚手架计算书
悬挑脚手架计算书
一、基本参数：
立杆纵距la=1.5m
立杆横距lb=0.7m
脚手架形式双排架
脚手架的步距h=1.5m
脚手架搭设高度H=18m
小横杆上大横杆根数ng=2根
连墙件布置形式二步三跨
悬挑梁采用18号热轧工字钢槽口侧向放置
每根立杆下都有悬挑梁
悬挑长度l=1m
梁上支点距集中力作用点距离c=0m
支杆（吊绳）墙上支点距挑梁的垂直距离L2=0m
悬挑梁固支点支座类型固接
墙固支点连接方式焊接
悬挑梁与建筑物连接的焊缝长度lw=180mm
支撑采用两根钢管支撑
二、大横杆的计算
1、大横杆荷载计算
脚手板的荷载标准值q1=0.35×0.23=0.08kN/m
活荷载标准值q2=3×0.23=0.69（kN/m）
2、强度计算
（1）、最大弯矩：
其中：
l大横杆计算跨度l=1.5m
q1脚手板的荷载标准值q1=0.08kN/m
q2活荷载标准值q2=0.69kN/m
经计算得到：
M=（-0.1×1.2×0.08-0.117×1.4×0.69）×1.5^2=-0.28kN.m
（2）、截面应力计算公式如下：
其中W钢管截面抵抗矩W=5.08cm3
M最大弯矩M=-0.28kN.m
经计算得到:
σ=0.28×1000000÷（5.08×1000）＝55.12N/mm2
大横杆强度计算值小于或等于钢管抗弯强度设计值205N/mm2，故满足要求
3、挠度计算
最大挠度：
其中:
l大横杆计算跨度l=1.5m
I截面惯性矩I=12.19cm4
E弹性摸量E=206000N/mm2
q1脚手板的荷载标准值q1=0.08kN/m
q2活荷载标准值q2=0.69kN/m
经计算得到：
最大挠度V=（0.667×0.08+0.99×0.69）×（1.5×1000）^4÷（100×206000×12.19×10000）=1.48mm
最大挠度计算值小于等于l/150=4.67mm,并且小于10mm,故满足要求
三、小横杆的计算:
1、荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.03763×1.5=0.06kN
脚手板的荷载标准值:
P2=0.35×1.5×0.23=0.12kN
脚手板的荷载标准值:
P=0.06+0.12=0.18kN
活荷载标准值:
Q=3××0.23=1.03kN
2、强度计算
（1）、最大弯矩计算公式如下:
其中:
l立杆的纵距l=0.7m
P静荷载标准值P=0.18kN
Q活荷载标准值Q=1.03kN
经计算得到最大弯矩M=（1.2×0.18+1.4×1.03）×0.7÷3=0.39kN.m
（2）、截面应力计算公式如下：
其中W钢管截面抵抗矩W=5.08cm3
M最大弯矩M=0.39kN.m
经计算得到:
σ=0.39×1000000÷（5.08×1000）＝76.77N/mm2
小横杆强度计算值小于或等于钢管抗弯强度设计值205N/mm2，故满足要求
3、挠度计算
其中:
l立杆的纵距l=0.7m
I截面惯性矩I=12.19cm4
E弹性摸量E=206000N/mm2
P静荷载标准值P=0.18kN
Q活荷载标准值Q=1.03kN
经计算最大挠度V=23÷648×（0.18+1.03）×（0.7×1000）^3÷（206000×12.19×10000）=0.59mm
最大挠度计算值小于等于l/150=4.67mm,并且小于10mm,故满足要求
四、扣件的抗滑承载力计算:
横杆的自重标准值P1=0.03763×（0.7+1.5）=0.08kN
脚手板的荷载标准值P2=0.35×1.5×0.7÷2=0.18kN
活荷载标准值Q=3×1.5×0.7÷2=1.58kN
荷载的计算值R=1.2×（0.08+0.18）+1.4×1.58=2.52kN
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:
其中:
Rc扣件抗滑承载力设计值Rc=8kN
R纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=2.52kN
扣件的抗滑承载力小于等于单扣件抗滑承载力设计值8kN,满足要求!
五、脚手架计算：
1、荷载计算:
立杆承受的结构自重标准值NG1=0.14×18=2.52kN
脚手板的自重标准值NG2=0.35×0×1.5×（0.7+0.3）=0kN
栏杆与挡脚板自重标准值NG3=0.14×1.5×0÷2=0kN
吊挂的安全设施荷载：
NG4=0×1.5×18=0kN
静荷载标准值NG=2.52+0+0+0=2.52kN
活荷载标准值NQ=3×0×1.5×0.7÷2=0kN
风荷载标准值Wk=0.7×0.74×0×0.3=0kN/m2
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2×2.52+1.4×0=3.02kN
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2×2.52+0.85×1.4×0=3.02kN
风荷载标准值产生的立杆段弯矩：
Mwk=0×1.5×1.5^2÷10=0kN.m
风荷载设计值产生的立杆段弯矩：
Mw=0.85×1.4×0=0kN.m
构配件自重标准值产生的轴向力：
NG2k=0+0+0=0kN
2、立杆的稳定性计算:
（1）、立杆的长细比计算:
其中l立杆的计算长度l=1.155×1.5×1.5=2.6m
I立杆的回转半径I=1.58cm
经过计算,立杆的长细比λ=2.6×100÷1.58=165
（2）、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中：
A立杆净截面面积；取A=4.89cm2
N不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=3.02kN
φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ的结果查表得到φ=0.259
不考虑风荷载时立杆的稳定性σ=3.02×1000÷（0.259×（4.89×100））=23.85N/mm2
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中：
A立杆净截面面积；取A=4.89cm2
W立杆净截面模量（抵抗矩）；取W=5.08cm3
N考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=3.02kN
Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；取Mw=0kN.m
φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ的结果查表得到φ=0.259
考虑风荷载时立杆的稳定性σ=3.02×1000÷（0.259×（4.89×100））+（0×1000000）÷（5.08×1000）=23.85N/mm2
不考虑风荷载时,立杆稳定性小于等于205N/mm2,满足要求
考虑风荷载时,立杆稳定性小于等于205N/mm2,满足要求
3、最大搭设高度的计算
不组合风荷载最大搭设高度：
组合风荷载最大搭设高度：
其中：
A立杆净截面面积A=4.89cm2
W钢管截面抵抗矩W=5.08cm3
f钢管立杆抗压强度设计值f=205N/mm2
gk每米立杆承受的结构自重标准值gk=0.14kN/m
NQK活荷载标准值NQK=0kN
Mwk计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩Mwk=0kN.m
NG2K构配件自重标准值产生的轴向力NG2K=0kN
φ轴心受压杆件稳定系数φ=0.259
经计算，不组合风荷载最大搭设高度Hs=（（0.259×（4.89×100）×205÷1000）-（1.2×0+1.4×0）÷（1.2×0.14）=154.54m
组合风荷载最大搭设高度Hs=（（0.259×（4.89×100）×205÷1000）-（1.2×0+0.85×1.4×（0+0×0.259×（4.89÷5.08÷100）））÷（1.2×0.14）=154.54m
最大搭设高度应该取上式中的较小值Hs=154.54m
由于搭设高度Hs大于等于26m,所以按下式调整:
经计算得到脚手架高度限值为[H]=133.85m
调整后的高度不宜超过50m,故:
脚手架最大高度应为50m
六、连墙件的计算:
（1）、风荷载产生的连墙件轴向力设计值按照下式计算：
其中：
wk风荷载基本风压值，wk=0kN/m2
Aw每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积；Aw=13.5m2
经计算得到：
风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=1.4×0×13.5=0kN
（2）、连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
其中No连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力；取No=5kN
Nlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=0kN
经计算得到：
连墙件轴向力计算值Nl=0+5=5kN
（3）、连墙件轴向力设计值
其中：
φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ查表得到φ=0.949
A立杆净截面面积A=4.89cm2
[f]钢管的强度设计值[f]=205N/mm2
经过计算得到Nf=0.949×（4.89×100）×205÷1000=95.13kN
长细比λ计算:
其中:
l计算长度l=0.3m
I钢管回转半径I=1.58cm
经过计算,立杆的长细比λ=0.3×100÷1.58=19
计算结果:
连墙件轴向力计算值小于等于连墙件的轴向力设计值；满足要求
连墙件轴向力计算值小于等于扣件抗滑承载力8kN,满足要求
七、联梁计算:
无联梁
八、悬挑梁受力计算:
1、悬挑梁所受集中荷载计算
其中P脚手架立杆传递的集中荷载P=3.02kN
经过计算:
F=3.02kN
2、挑梁最大弯矩
其中:
F悬挑梁受的集中荷载F=3.02kN
lb脚手架横距lb=0.7m
b脚手架内排架距墙距离b=0.3m
q悬挑梁自重标准值q=0.237kN/m
l悬挑梁梁上支撑点距墙固支点距离l=1m
经过计算:
M=3.02×0.7×0.3^2×（3-0.3÷1）÷（2×1^2）+0.237×1^2×9÷128=0.27kN.m
3、锚固点的最大支座力
其中:
F悬挑梁受的集中荷载F=3.02kN
lb脚手架横距lb=0.7m
b脚手架内排架距墙距离b=0.3m
q悬挑梁自重标准值q=0.237kN/m
l悬挑梁梁上支撑点距墙固支点距离l=1m
经过计算:
Rp=3.02×0.3^2×（3-0.3÷1）÷（2×1^2）+0.237×1×3÷8=3.48kN
4、固支点的最大支座力
其中:
F悬挑梁受的集中荷载F=3.02kN
lb脚手架横距lb=0.7m
b脚手架内排架距墙距离b=0.3m
q悬挑梁自重标准值q=0.237kN/m
l悬挑梁梁上支撑点距墙固支点距离l=1m
经过计算:
RO=3.02×0.7×（3-÷1^2）÷（2×1）+0.237×1×5÷8=2.8kN
5、支杆的轴向力计算
其中:
Rp支撑点的最大支座力Rp=3.48kN
α支杆（拉绳）与悬挑梁夹角α=0度
经过计算:
T=3.48÷sin（0）=0kN
6、悬挑梁轴向力计算
其中:
Rp支撑点的最大支座力Rp=3.48kN
α支杆（拉绳）与悬挑梁夹角α=0度
经过计算:
N=3.48÷tg（0）=0kN
九、悬挑梁挠度计算:
悬挑梁有支撑或拉绳时,不用计算悬挑梁的挠度.
十、悬挑梁强度计算
1、悬挑梁型钢截面应力计算
其中:
A截面面积A=30.756cm2
W截面抵抗矩W=185cm3
M挑梁最大弯矩M=0.27kN.m
N悬挑梁所受轴向力N=0kN
经过计算:
σ=1000000×0.27÷（1.05×1000×185）+1000×0÷（100×30.756）=1.39N/mm2
型钢截面应力小于等于钢材强度设计值205N/mm2,故满足要求
十一、悬挑梁整体稳定性计算
其中:
W截面抵抗矩W=185cm3
M挑梁最大弯矩M=0.27kN.m
φb型钢整体稳定系数型φb=0.93
经过计算:
σ=0.27×1000000÷（185×0.93×1000）=1.57N/mm2
悬挑梁整体稳定性小于等于钢材强度设计值205N/mm2,故满足要求
十二、悬挑梁与建筑物连接的焊缝计算
1、焊缝的正应力
其中:
t焊缝厚度t=9.5mm
lw悬挑梁与建筑物连接的焊缝长度lw=180mm
N悬挑梁所受轴向力N=0kN
经过计算:
σ=0×1000÷（（180-2×9.5）×9.5）=0N/mm2
焊缝的正应力参数错误
2、焊缝的剪应力
其中:
t焊缝厚度t=9.5mm
lw悬挑梁与建筑物连接的焊缝长度lw=180mm
N固支点的最大支座力N=2.8kN
经过计算:
τ=2.8×1000÷（（180-2×9.5）×9.5）=1.83N/mm2
焊缝的剪应力小于等于焊缝抗剪强度设计值120N/mm2,故满足要求
3、焊缝的折算应力
其中:
σ焊缝的正应力σ=0N/mm2
τ焊缝的剪应力τ=1.83N/mm2
经过计算:
f=sqrt（0^2+3×1.83^2）=0N/mm2
焊缝的折算应力小于等于焊缝折算应力设计值160×1.1=176N/mm2,故满足要求
十三、支撑杆计算
1、支杆长细比计算
λ=l/i=0÷0=0
支杆的稳定系数φ根据支杆长细比λ查表取:
1
2、支杆的稳定性计算
其中:
N支杆轴向力N=0kN
A支杆净截面面积A=0cm2
φ支杆的稳定系数φ=1
经过计算:
σ=（0×1000）÷（1×0×100）=0N/mm2
支杆的稳定性小于等于支杆抗压强度设计值205N/mm2,故满足要求
3、对接焊缝强度计算
其中:
N挑梁支点最大支座力N=3.48kN
lw焊缝长度,取支撑钢管周长lw=0mm
t焊缝厚度,取支撑钢管壁厚t=0mm
经过计算:
σ=3.48×1000÷（0×0）=0N/mm2
对接焊缝强度小于等于焊缝抗压强度设计值205N/mm2,故满足要求
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