普通型钢悬挑扣件式双排脚手架计算书

1、.五、附件: 钢悬挑扣件式双排脚手架计算书目 录一、参数信息31.脚手架搭设参数32.荷载参数33.支撑参数4二、大横杆的计算41.均布荷载值计算42.强度验算43.挠度验算4三、小横杆的计算51.大横杆传递给小横杆的集中力计算52.小横杆受力计算53.强度验算64.挠度验算6四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算61.小横杆传递给立杆的支座反力计算62. 作业层立杆扣件抗滑承载力的计算7五、脚手架立杆荷载计算71.静荷载标准值计算72.活荷载标准值计算83.风荷载标准值计算8六、立杆稳定性计算9(一)基本数据计算9(二)外立杆稳定性计算9(三)内立杆稳定性计算10七、连墙件的稳定性计算10八、悬

2、挑梁受力计算11九、悬挑梁稳定性计算13十、拉绳的受力计算13十一、拉绳的强度计算141.钢丝拉绳的内力计算142.钢丝拉绳的拉环强度计算14十二、锚固段与楼板连接的计算15钢悬挑扣件式双排脚手架计算书计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)、建筑施工安全检查评分标准(JGJ59-99)、建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91) 以及本工程的施工图纸。 一、参数信息1.脚手架搭设参数脚手架从距地面90m处开始搭设，搭设高度H：12m；顶步栏杆高：1m；内立杆距离墙

3、长度a：0.3m；立杆步距h：1.8m；总步数：6步；立杆纵距la：1.5m；立杆横距lb：1.05m；小横杆伸出内立杆长度a1：0m；扫地杆距地：0.2m；采用大横杆在上布置，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为48.3 × 3.6；连墙件布置方式为二步二跨，连接方式为扣件连接；连墙件扣件连接方式为双扣件，扣件抗滑承载力折减系数为1；脚手架沿墙纵向长度l：12m；2.荷载参数(1)活荷载参数脚手架均布活荷载：2kN/m2；脚手架同时施工层数：1层；(2)风荷载参数本工程地处辽宁大连市，基本风压Wo：0.4kN/m2；地面粗糙度类别为：C类(有密集建筑群市区)；(2)静

4、荷载参数1)脚手板参数选用木质脚手板，步步满铺脚手板；脚手板自重：0.045kN/m2；铺设层数：1层；2)防护栏杆铺脚手板层设防护栏杆，每步防护栏杆根数为2根，总根数为14根；3)围护材料2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全网全封闭。密目网选用为：2300目/100cm2，A0=1.3mm2；密目网自重：0.01kN/m2；3.支撑参数支撑系统搭设形式为斜拉式-钢丝绳不受力(规范推荐)；主梁截面特征：工字钢，工字钢型号：20a号工字钢；型钢悬挑主梁平铺在楼面上，锚点采用压环钢筋方式，钢筋直径18mm；楼板混凝土强度等级：C35；选用钢丝绳为6×19，钢丝绳吊点与主梁

5、的垂直距离：1.5m。二、大横杆的计算大横杆在小横杆的上面，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算作用在大横杆上的荷载标准值：恒荷载标准值 qk1=0.040+0.045×1.05/3 = 0.055 kN/m ；活荷载标准值 qk2=2×1.05/3 = 0.700 kN/m ；作用在大横杆上的荷载设计值：恒荷载设计值 q1= 1.2qk1= 0.067 kN/m ；活荷载设计值 q2= 1.4qk2= 0.980 kN/m ；2.强度验算最大弯距Mmax = 0.10q1la

6、2 + 0.117q2la2 = 0.10×0.067×1.52+0.117×0.980×1.52 =0.273 kN·m；最大应力计算值 = M/W =0.273×106/5.26×103=51.893 N/mm2； 大横杆实际弯曲应力计算值=51.893N/mm2 小于抗弯强度设计值f=205N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度 = (0.677qk1 + 0.990qk2)la4/100EI = (0.677×0.055 + 0.990×0.700)×15004/(100×

7、2.06×105×127100)=1.411 mm；大横杆实际最大挠度计算值=1.411mm 小于最大允许挠度值min（1500/150，10）=10.000mm，满足要求！三、小横杆的计算大横杆在小横杆的上面，大横杆把荷载以集中力的形式传递给小横杆，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，不计悬挑荷载。1.大横杆传递给小横杆的集中力计算集中力标准值： F= 1.1qk1la + 1.2qk2la =1.1×0.055×1.5+1.2×0.700×1.5=1.351 kN；集中力设计值：F= 1.1q1la + 1.2q2la =1.1&

8、#215;0.067×1.5+1.2×0.980×1.5=1.874 kN；2.小横杆受力计算小横杆按照简支梁进行电算（不计悬挑荷载），得到计算简图及内力、变形图如下： 弯矩和剪力计算简图 弯矩图(kN·m) 变形计算简图 变形图(mm)计算得到： 最大弯矩：M= 0.662 kN.m 最大变形：= 2.144 mm3.强度验算最大应力计算值 = 0.662×106/5.26×103=125.930 N/mm2；小横杆实际弯曲应力计算值=125.930N/mm2 小于抗弯强度设计值f=205N/mm2，满足要求！4.挠度验算最大挠度=

9、2.144mm；小横杆实际最大挠度计算值=2.144mm 小于最大允许挠度值min（1050/150，10）=7.000mm，满足要求！四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算1.小横杆传递给立杆的支座反力计算根据实际受力情况进行电算（计算悬挑荷载），得到计算简图及内力图如下： 计算简图 剪力图(kN)计算得到： 内立杆最大支座反力：F= 2.875 kN 外立杆最大支座反力：F= 2.875 kN2. 作业层立杆扣件抗滑承载力的计算扣件的抗滑承载力按照下式计算: R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值。规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN。扣件抗滑承载力折减系数1，则该工程采用

10、的单扣件承载力取值为8.000kN，双扣件承载力取值为16.000kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。本工程小横杆传给内立杆的竖向作用力为2.875 kN, 小横杆传给外立杆的竖向作用力为2.875 kN；作业层内立杆扣件抗滑承载力验算：内立杆受到的竖向作用力R=2.875kN 8.000kN，内立杆采用单扣件，其抗滑承载力的设计计算满足要求！作业层外立杆扣件抗滑承载力验算：外立杆受到的竖向作用力R=2.875kN 8.000kN，外立杆采用单扣件，其抗滑承载力的设计计算满足要求！五、脚手架立杆荷载计算作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值计算(1

11、)结构自重标准值NG1k采用48.3 × 3.6钢管。外立杆：NG1k= gk H=0.1422×12.000=1.706 kN；内立杆：NG1k= gk H=0.1168×12.000=1.402 kN；(2)构配件自重标准值NG2k1)脚手板的自重标准值NG2k1采用竹笆片(5mm厚)，自重标准值gk1=0.045kN/m2 ，铺设层数n1=7层。外立杆：NG2k1= n1×0.5×lb×la×gk1 = 7×0.5×1.05×1.5×0.045=0.248 kN；内立杆：NG2k

12、1= n1×（0.5×lb+a1）×la×gk1 = 7×（0.5×1.05+0）×1.5×0.045=0.248 kN；2)防护栏杆及扣件的自重标准值NG2k3采用48.3 × 3.6钢管，自重标准值gk3=0.0397kN/m ，总根数n3=14根。外立杆：NG2k3= n3×（la×gk3+0.0132）= 14×（1.5×0.0397+0.0132）=1.019 kN；3)围护材料的自重标准值NG2k4采用2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全

13、网全封闭，自重标准值gk4=0.01kN/m2。外立杆：NG2k4= la×H ×gk4 =1.5×12×0.01=0.180 kN；4)附加横杆及扣件的自重标准值NG2k5搭接在小横杆上的大横杆根数n4=2根，铺设层数n5=7层，采用48.3 × 3.6钢管，自重标准值gk6=0.0397kN/m。外立杆：NG2k5= n5×0.5×n4×（la×gk6+0.0132） = 7×0.5×2×（1.5×0.0397+0.0132）=0.509 kN；内立杆：NG2k

14、5= n5×0.5×n4×（la×gk6+0.0132） = 7×0.5×2×（1.5×0.0397+0.0132）=0.509 kN；5）构配件自重标准值NG2k合计外立杆：NG2k=0.248+1.019+0.180+0.509=1.956 kN；内立杆：NG2k=0.248+0.509=0.757 kN；2.活荷载标准值计算活荷载按照1个装修作业层（荷载为2 kN/m2）计算，活荷载合计值Qk=2 kN/m2。外立杆：NQk= 0.5×lb×la×Qk = 0.5×1.

15、05×1.5×2=1.575 kN；内立杆：NQk =（0.5×lb+a1）×la×Qk =（0.5×1.05+0）×1.5×2=1.575 kN；3.风荷载标准值计算Wk=z·s·0其中 0 - 基本风压(kN/m2)，按照荷载规范规定采用：0 = 0.4 kN/m2； s - 风荷载体型系数：s=1.3j =1.3×0.868=1.128；j为挡风系数，考虑了脚手架和围护材料的共同作用，计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。z - 风荷载高度变化系数，按照荷载规范的规定采用：脚手架底

16、部z= 1.700，脚手架顶部z= 1.779；经计算得到，风荷载标准值为: 脚手架底部Wk = 0.4×1.700×1.128 = 0.767 kN/m2； 脚手架顶部Wk = 0.4×1.779×1.128 = 0.803 kN/m2；六、立杆稳定性计算(一)基本数据计算1.立杆长细比验算依据扣件式规范第5.1.9条：长细比= l0/i = kh/i=h/i（k取为1）查扣件式规范表5.2.8得： = 1.500；立杆的截面回转半径：i = 1.590 cm；= 1.500×1.8×100/1.590=169.811立杆实际长细比

17、计算值=169.811 小于容许长细比210，满足要求！2.确定轴心受压构件的稳定系数长细比= l0/i = kh/i=1.155×1.500×1.8×100/1.590=196.132；稳定系数查扣件式规范附录A.0.6表得到：= 0.188；3.风荷载设计值产生的立杆段弯矩MwMw = 0.9×1.4WkLah2/10经计算得到，各段弯矩Mw为： 脚手架底部 Mw= 0.470kN·m；(二)外立杆稳定性计算1.组合风荷载时,外立杆的稳定性计算 = N/(A) + MW/W f外立杆的轴心压力设计值 N =1.2×（NG1k+NG

18、2k）+0.9×1.4NQk =1.2×（1.706+1.956）+ 0.9×1.4×1.575= 6.379 kN； = 6379.155/(0.188×506)+469878.443/5260 = 156.484 N/mm2；组合风荷载时，外立杆实际抗压应力计算值=156.484N/mm2 小于抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求！2.不组合风荷载时,外立杆的稳定性计算 = N/(A) f外立杆的轴心压力设计值 N =1.2×（NG1k+NG2k）+1.4NQk =1.2×（1.706+1.956）+ 1.4&#

19、215;1.575= 6.600 kN； = 6599.655/(0.188×506)=69.474 N/mm2；不组合合风荷载时，外立杆实际抗压应力计算值=69.474N/mm2 小于抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求！(三)内立杆稳定性计算全封闭双排脚手架仅考虑外立杆承受风荷载的作用，内立杆不考虑风荷载作用。 = N/(A) f内立杆的轴心压力设计值 N =1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQk =1.2×（1.402+0.757）+ 1.4×1.575= 4.796 kN； = 4795.695/(0.188×506)=50.484

20、N/mm2；内立杆实际抗压应力计算值=50.484N/mm2 小于抗压强度设计值f=205N/mm2，满足要求！七、连墙件的稳定性计算风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw = 1.4×Wk×Aw = 12.141 kN；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.800 m2；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 15.141 kN；连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = ·A·f其中 - 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i = 1500/15.9的结果查表得到 =0.631；A = 5.06

21、 cm2；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.631×5.06×102×205×10-3 = 65.483 kN；Nl=15.141kN < Nf=65.483kN，连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl=15.141kN 双扣件的抗滑力16.000kN，满足要求！八、悬挑梁受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式 支座弯矩计算公式 C点最大挠度计算公式 其中 k = m/l,kl =

22、 ml/l,k2 = m2/l。本方案算例中，m =1.45 m，l = 2.1 m，m1 = 1.35m，m2 = 0.3 m；k=1.45/2.1 = 0.690k1=1.35/2.1 = 0.643k2=0.3/2.1 = 0.14悬挑梁的截面惯性矩I = 2370 cm4，截面抵抗矩W = 237 cm3，截面积A = 35.5 cm2，线密度G = 27.9 kg/m。外立杆轴向力设计值N1= 6.600 kN；内立杆轴向力设计值N2= 4.796 kN；悬挑梁自重荷载 q=1.2×27.9×9.8×10-3=0.335kN/m把以上数据代入公式，经过计

23、算得到：支座反力 RA = 16.323 kN支座反力 RB = -4.928 kN最大弯矩 MA = 10.348 kN·m 最大应力 = 10348242.750 /( 1.05 ×237000 )= 41.584 N/mm2悬挑梁的最大应力计算值=41.584 N/mm2 小于抗压强度设计值205N/mm2，满足要求!最大挠度 max= 2.977 mm按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即 2700 mm。悬挑梁的最大挠度2.977mm 小于最大容许挠度2700/400mm，满足要求!九、悬挑梁稳

24、定性计算悬挑梁采用20a号工字钢,计算公式如下： = M/bWx f其中b - 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)附录B得到：b=2.00由于b大于0.6，依钢结构设计规范(GB50017-2003) 附表B，按照下面公式调整： 得到 b'=0.929。经过计算得到最大应力 = 10.348×106 /( 0.929×237000 )= 47.001 N/mm2；悬挑梁的稳定性计算 =47.001N/mm2 小于f=215N/mm2，满足要求!十、拉绳的受力计算钢绳做安全储备，按照承受全部荷载计算，通过软件电算程序计算得到钢绳的支点从左至右支座反力分别为：R1=7.533kN。水平悬挑梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 RAH = RUicosi其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：RU1=7.756kN。十一、拉绳的强度计算1.钢丝拉绳的内力计算钢丝拉绳的轴力RU取最大值进行计算，为RU=7.756 kN 选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径15.5mm。 Fg = Fg/K其中Fg- 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg - 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查