型钢悬挑架设计计算书(非常详细)

住宅工程型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书

计算依据：

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010 3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 4、《钢结构设计规范》GB50017-2003

架体验算

一、脚手架参数

脚手架设计类型 同时施工作业层数 脚手架搭设方式 脚手架架体高度H(m) 立杆纵距或跨距la(m) 内立杆离建筑物距离a(m) 结构脚手架 2 双排脚手架 19.8 1.5 0.3 脚手板设计荷载(kN/m) 卸荷设置 脚手架钢管类型 立杆步距h(m) 立杆横距lb(m) 双立杆计算方法 23 无 Ф48×3 1.8 0.9 不设置双立杆 二、荷载设计

脚手板类型 脚手板铺设方式 竹芭脚手板 1步1设 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m) 20.1 密目式安全立网自重标准值0.01 Gkmw(kN/m) 2挡脚板类型 挡脚板铺设方式 竹串片挡脚板 1步1设 栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) 0.17 每米立杆承受结构自重标准值0.12 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 26跨1设 3 全封闭 1.132 结构脚手架作业层数njj 地区 基本风压ω0(kN/m) 22 江苏南京市 0.25 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆0.938，0.65 稳定性) 2风荷载标准值ωk(kN/m)(连墙件、单0.265，0.184 立杆稳定性) '.

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计算简图：

立面图

侧面图

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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) 344 107800 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+0.1×0.9/(4+1))+1.4×3×0.9/(4+1)=0.818kN/m 正常使用极限状态

q'=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.033+0.1×0.9/(4+1))+3×0.9/(4+1)=0.591kN/m

计算简图如下：

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1、抗弯验算

Mmax=0.1qla2=0.1×0.818×1.52=0.184kN·m

σ=Mmax/W=0.184×106/4490=40.969N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算

νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.591×15004/(100×206000×107800)=0.913mm νmax＝0.913mm≤[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=1.1×0.818×1.5=1.349kN 正常使用极限状态

Rmax'=1.1q'la=1.1×0.591×1.5=0.976kN

四、横向水平杆验算

承载能力极限状态

由上节可知F1=Rmax=1.349kN q=1.2×0.033=0.04kN/m 正常使用极限状态

由上节可知F1'=Rmax'=0.976kN q'=0.033kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下：

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弯矩图(kN·m)

σ=Mmax/W=0.733×106/4490=163.143N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下：

变形图(mm)

νmax＝2.031mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm 满足要求！ 3、支座反力计算

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承载能力极限状态 Rmax=2.716kN

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=1.349/2=0.674kN≤Rc=0.9×8=7.2kN 横向水平杆：Rmax=2.716kN≤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0.12 gk(kN/m) 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+1.5×4/2×0.033/1.8)×19.8=3.475kN 单内立杆：NG1k=3.475kN 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)×1.5×0.9×0.1×1/1/2=0.81kN 1/1表示脚手板1步1设 单内立杆：NG2k1=0.81kN

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 构配件自重标准值NG2k总计

单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.81+3.06+0.297=4.167kN

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单内立杆：NG2k=NG2k1=0.81kN 立杆施工活荷载计算

外立杆：NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj)/2=1.5×0.9×(2×3)/2=4.05kN 内立杆：NQ1k=4.05kN

组合风荷载作用下单立杆轴向力： 单外立杆：N=1.2×(NG1k+ 0.9×1.4×4.05=14.273kN

单内立杆：N=1.2×(NG1k+ 0.9×1.4×4.05=10.245kN

NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.475+0.81)+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.475+4.167)+

七、立杆稳定性验算

脚手架架体高度H 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 2319.8 4490 205 两步三跨 立杆计算长度系数μ 立杆截面回转半径i(mm) 立杆截面面积A(mm) 21.5 15.9 424 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 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=196.132 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

单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=3.475+4.167+4.05=11.692kN 单

立

杆

的

轴

心

压

力

设

计

值

N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(3.475+4.167)+1.4×4.05=14.84kN σ=N/(φA)=14840.28/(0.188×424)=186.174N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！

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组合风荷载作用

单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=3.475+4.167+4.05=11.692kN 单

立

杆

的

轴

心

压

力

设

计

值

N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4NQ1k=1.2×(3.475+4.167)+0.9×1.4×4.05=14.273kN Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.184×1.5×1.82/10=0.113kN·m σ=N/(φA)+

Mw/W=14273.28/(0.188×424)+112674.24/4490=204.155N/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 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) 连墙件截面类型 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 22钢管 424 205 0.9 连墙件型号 连墙件截面回转半径i(mm) 连墙件与扣件连接方式 Ф48×3 15.9 双扣件 Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.265×2×1.8×3×1.5=6.01kN

长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.6

(Nlw+N0)/(φAc)=(6.01+3)×103/(0.6×424)=23.717N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm

2

=174.25N/mm2

满足要求！

扣件抗滑承载力验算：

Nlw+N0=6.01+3=9.01kN≤0.9×12=10.8kN 满足要求！

悬挑梁验算 一、基本参数

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8 1500 压环钢筋 1500 主梁离地高度(m) 主梁间距(mm) 锚固点设置方式 主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm) 悬挑方式 主梁与建筑物连接方式 压环钢筋直径d(mm) 普通主梁悬挑 平铺在楼板上 18 主梁外锚固点到建筑物边缘的距离200 a(mm) 主梁建筑物内锚固长度Lm(mm) 1900 梁/楼板混凝土强度等级 C30 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) 的垂直距离的水平距离是否参与计算 L1(mm) 2900 L2(mm) 1050 否 1 上拉 1250

作用点号 1 2 各排立杆传至梁上荷载标准各排立杆传至梁上荷载设计各排立杆距主梁外锚固点水值F'(kN) 11.69 11.69 值F(kN) 14.84 14.84 平距离(mm) 500 1400 主梁间距la(mm) 1500 1500 附图如下：

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平面图

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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) 主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm) 主梁允许挠度[ν](mm) 24工字钢 18号工字钢 1660 0.241 125 1/250 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 30.6 185 215 206000 荷载标准值：

q'=gk=0.241=0.241kN/m

第1排：F'1=F1'/nz=11.69/1=11.69kN 第2排：F'2=F2'/nz=11.69/1=11.69kN 荷载设计值：

q=1.2×gk=1.2×0.241=0.2kN/m

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第1排：F1=F1/nz=14.84/1=14.84kN 第2排：F2=F2/nz=14.84/1=14.84kN

1、强度验算

弯矩图(kN·m)

σmax=Mmax/W=28.506×106/185000=1.088N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算

剪力图(kN)

τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=30.114×1000×[94×1802-(94-6.5)×158.62]/(8×16600000×6.5)=29.466N/mm2

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τmax=29.466N/mm2≤[τ]=125N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算

变形图(mm)

νmax=10.274mm≤[ν]=2×lx/250=2×1500/250=12mm 符合要求！ 4、支座反力计算

R1=-14.729kN,R2=45.391kN

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=28.506×106/(1.05×185×103)+0×103/3060=146.751N/mm2≤[f]=215N/mm2 塑性发展系数γ 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=1.3

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0.85。

σ = Mmax/(φbWx)=28.506×106/(0.853×185×103)=180.626N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求！

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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 18 C30 锚固点设置方式 主梁建筑物内锚固长度Lm(mm) 压环钢筋 1900

压环钢筋1

压环钢筋2

锚固点压环钢筋受力：N/2 =7.3kN 压环钢筋验算：

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σ=N/(4A)=N/πd2=14.729×103/(3.14×182)=14.47N/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！

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