40多米高脚手架一次性悬挑计算实例汇总

1、40多米高脚手架一次性悬挑计算实例摘要在高层建筑中外脚手架越来越多的使用悬挑架子，一般搭架子时， 都比较保守，15米左右做一次悬挑，为了在保证安全可靠的提前下节约经济， 加快施工，减少施工洞，我们经过认真地、准确地计算，规范搭设，实现了40多米高外脚手架一次性悬挑。关键词脚手架悬挑一、工程概况本工程地下一层，地上十七层，建筑面积为16898m2层高2.9米，建筑高度53.55m。本工程基础形式为钢筋混凝土筏板基础，短肢剪力墙结构。二、脚手架工程设计及搭设参数本工程外脚手架采用全封闭悬挑双排外脚手架，在四层平面设 I字钢悬 挑，在十二层平面设钢丝绳斜拉卸荷结构。脚手架钢管选用 巾48X 3.5

2、;外挑I字钢18，长度约为3.0米邙阳台为 4.0m）;固定I字钢在楼面上用2巾16的圆钢，距外墙边为1.3米。立杆纵向 间距为1.5米，内立杆距外墙0.35m,内外杆间距（横距）为0.9m,大横杆间 距为1.8米，小横杆长度为1.5米。脚手架与建筑物的连墙拉结采用拉筋和顶 撑配合使用的刚性连接方式：拉筋用巾6.5钢筋，顶撑用 巾48X 3.5钢管，水 平距离4.5m,竖向距离为3.6米。卸荷钢丝绳吊点水平间距以2个立杆间距为准，即1.5 X 2=3.0m；钢丝绳 张拉高度为两步架高，即1.8 X 2=3.60m,吊点距墙面1.25m,斜拉钢丝绳与水 平短横杆的交角 a的正切值tan a =3

3、.6/1.25=2.88 ;悬挑架高14X 2.9米 =40.60米，取23步,23 X 1.8=41.40米，故按41.4米对悬挑架高度计算荷载及对 悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。三、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计算法一：3.1悬挑架荷载的取值与组合3.1.1 计算基数：计算高度 H=41.40m步距h=1.8m立杆纵距La =1.5m 立杆横距Lb=0.9m查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ30-2001）: 钢管自重 G仁0.0384 KN/m挡脚板自重 G2=0.08 KN/m安全网自重 G3=0.003 KN/m 外立杆至墙距Ld=1.25m施工活荷载qk=2 KN/m2

4、内立杆至墙距 Lc=0.35m钢管截面特性：型号 巾48X 3.5，截面面积A= 4.89cm2,惯性矩I = 12.19cm2,截面模量 W5.08cm3,回转半径i=1.58cm，每米质量3.84Kg。3.1.2脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和 扣件等）：查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ30-2001）附表A-1 得：架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1248KN/mNG1K = X gk1 =41.40 X 0.1248 = 5.167KN3.1.3构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）外立杆 木脚手板，按同时铺4层算，单位荷重按0

5、.35kN/m2计：NG2K-1 = = 0.945N=945KN 栏杆、挡脚板(按4层计，栏杆每步架1根，挡脚板0.08KN/m)NG2K2 =(23 X LaX G1+4X G2)X 103=(23 X 1.5 X 0.0384+4 X 0.08) X 103 =1.6448KN=1644.8N 安全网 NG2K3 =HX LaX G3X 103 =41.40 X 1.5 X 0.003 X 1000=186.3N合计 NG202 945+1644.8+186.3 = 2776.10 N=2.776K N内立杆木脚手板NG2K- =4 X LaX () X 0.35=4 X 1.5 XX

6、0.35=1.68KN=1680N纵向横杆(搁置悬挑部分的木板用，按4层计)NG2K2 = 4 X LaX G1 =4X 1.5 X 0.0384 X 1000= 230.40 N 合计 NG2K内 = 1680+230.4 = 1910.40 N =1.91KN3.1.4施工均布活荷载按规范要求，取最不利情况，按荷载最大的装修脚手架考虑，即同时 3层作业层施工(装修时 qk=2KN/m2结构时qk=3KN/m2，立杆NQK=(3 X LaX LbX qk)/2 =(3 X 1.5 X 0.9 X 2)/2=4.05kN3.1.5 垂直荷载组合外立杆 N1 =1.2 X (NG1K + NG2

7、K外)+1.4 X 2 NQK=1.2 X (5.167+2.776)+1.4 X 4.05=15.20KN内立杆 N2 =1.2 X (NG1K + NG2K内)+1.4 X 2 NQK=1.2 X (5.167+1.91)+1.4 X 4.05=14.162KN3.1.6 风荷载标准值 WK=0.7卩s?卩z?W0W0为基本风压，石家庄地区取 0.40KN/?(图纸上0.35KN/m2);风压高度变化系数 卩Z=1.0 (按郊区B类考虑，最低部立杆段按10米考 虑)，风荷载体型系数 卩s=1.3书=1.3 X 0.4 = 0.52 (书为密目网挡风系数， 取0.4，全封闭脚手架，开洞墙，故

8、为1.3 )风载标准 WK=0.7卩 s?卩 z?W0=0.7X 0.52 X 1.0 X 0.4=0.146KN/?风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW=0.8X 1.4WKLX h2/10MW=0.8X 1.4 X 0.146 X 1.5 X 1.82/10=0.084KN?m， MWK= WKL0h2/10=0.146 X 1.5 X 1.82/10=0.071 KN?m3.2立杆的稳定性计算轴心受压立杆的稳定系数入=L0/i=K 卩 h/i=1.155 X 1.50 X 180/1.58=197，查附录 C, =0.186式中：K计算长度附加系数(取 K= 1.155)卩一一计算长度系数

9、(查表 5.3.3，卩=1.50)h立杆步距，h=180cmi立杆截面回转半径，查表i=1.58cm受压构件稳定系数考虑风荷载时立杆的稳定性验算： f=205N/mm2立杆净截面积A=489mm2立杆截面弹性模量W=5.08X 103mm3外立杆：=183.65N/mm2 v f=205N/mm2满足稳定要求内立杆：w f=205N/mm2=172.24 N/mm2 v f=205N/mm2满足稳定要求，为保留一定的安全储备，另在钢梁端部加设一道斜拉钢丝绳（采用 17.5, 6X 37钢丝绳，公称抗拉强度为2000N/mm2,钢丝绳破断力 总和223.0KN）,与上一层结构连接，作法为在上一层

10、预埋直径额及其20以上的钢筋。钢丝绳的容许拉力SgWa R/K，a钢丝绳破断力换算系数，6X 37的取 0.82，R为钢丝绳破断力总和，K为钢丝绳安全系数，作吊索，无弯曲，取 7, 则 Sg 169.4KN选卡环（卸扣）型号为2.7号，可配 17.5钢丝绳，其允许荷载27KN24.2KN预埋吊环,选用I级钢筋，埋入砼长度不小于30d，并与结构主筋连接， 吊环考虑安全系数后，按抗拉强度w 50N/mm2吊环钢筋截面积A=PA/（2X 50） =24200/100=242 mm2 选用 22，A=380 mm2验算脚手架吊点水平分力 PAB=9.98KW2X 8=16KN 2个扣件抗滑移值； 垂直

11、分力PA=24.2KN每个扣件抗滑移值8KN n=24.2/8=3.03,吊点处附加立杆 用3-4个扣件。3.4连墙件验算每个连墙件的覆盖面积AW=3.X 4.5=16.2?（两步三跨）连墙件约束脚手架平面外变形产生的轴向力N0=5KN连墙件的轴向力设计值WK=0.7 卩 s 卩 zW0=0.7X 0.52 X 1.56 X 0.4=0.227（计算连墙杆件最不利情况，悬架高 41.4米，卩z=1.56）N1W=1.4WK?AW =140.227 X 16.2=5.2KN连墙件轴向力 NI=NIW+No=5.2+5=10.2KN每个角扣件抗滑力设计值为8KN,按每根连墙杆有2个扣件3.5容许高

12、度验算规范规定：脚手架搭设高度不超过 50米；当搭设高度25米，应下列公 式调整：旧戶，式中：H脚手架允许搭设高度(m，HS理论计算搭设高度。3.5.1 不考虑风载时HS=64.45mH= =60.54m 41.4m,满足要求。3.5.2 考虑风载时HS=59.98mH= =56.59m 41.4m,满足要求。3.6悬挑梁的受力计算本工程中，脚手架 Lb=0.9mLa=1.5mh=1.8m内侧脚手架距离墙体350mm支拉斜杆的支点距离墙体1.2m受脚手架集中荷载N外=15.394KN, N内=14.162 KNI18热轧普通工字钢截面特性：截面面积An=30.6cm2,惯性矩lx=1660cm

13、4,截面模量 Wx= 178.0cm3,计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面 积矩Sx=107.79cm3,腹板厚度tw=6.5mm每米自重24.10kg，截面塑性发展分 数 丫 x=1.05水平I18热轧普通工字钢自重荷载 QI=1.2 X 1.5 X 24.1 X 10- 2=0.4338KN, (24.1Kg/m为每米18号I字钢理论质量)3.6.1抗弯强度验算：I 字钢：MX=1/2QIL3+ N 内 L 内 +N外 L 外=1/2 X 0.4338 X 1.5 +14.162 X 0.35+15.394 X 1.25=24.5283KN?m(T =Mx/ 丫 xWx=24528300/

14、(1.05 X 178000)=131.24N/mm23.6.2 抗剪强度验算：I 字钢：V=QI+ N 外+N内=0.4338+14.162+15.394=29.99KNT =VS/ltw=29.99 X 103X 185X 103/1660 X 104X 6.5=51.43N/ mm2V为剪力，T为剪应力，S为计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积 矩，I为截面惯性矩，tw为腹板厚度，fv抗剪强度设计值。3.6.3钢梁稳定性验算：型钢整体稳定性系数b取0.7M/ bWX： f，I 字钢：M/ bWX = 24.5283 X 106/ (0.7 X 178X 103) =196.86N/ mm

15、23.6.4挠度验算I字钢：(18号I字钢)v =2.274 X 10-3= =0.372mm2则直径D 0.69mmA选择锚固的钢筋截面积,为保险起见选2根?16做双吊环，两吊环间 距 50cm。钢材强度标准值240KN/mm2算法二：悬挑架荷载的取值与组合计算基数：计算高度 H=41.40m步距h=1.8m立杆纵距La =1.5m 立杆横距 Lb=0.9m查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ30-2001）:钢管自重 G1=0.0384 KN/m挡脚板自重 G2=0.08 KN/m安全网自重 G3=0.003 KN/m 外立杆 至墙距Ld=1.25m施工活荷载qk=2 KN/m2内立杆至

16、墙距Lc=0.35m钢管截面特性：型号 巾48X 3.5，截面面积A= 4.89cm2,惯性矩I = 12.19cm2,截面模量 W5.08cm3，回转半径i=1.58cm，每米质量3.84Kg。A、计算脚手架整体稳定性不考虑风载荷时式中：N计算立杆段的轴向力设计值； 受压构件稳定系数；A立杆的截面面积；f钢材抗压强度设计值（f=205 N /mm2A）求N值a、脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件 等）；查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ30-2001）附表A-1得：架 体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1248KN/mNG1K = HX gk1 =41

17、.40 X 0.1248 = 5.167KNb、构配件自重NG2 K（包括脚手板、栏杆、档脚板、安全网等防护设施的 自重） 脚手板（木材，按同时铺4层算，0.35KN/m2）：4X LdX LaX 0.35=4 X 1.25 X 1.5 X 0.35=2.625KN 小横杆及扣件，由于铺脚手板，所以还要在原有两根小横杆中间再加一 根，同时还要增加两个扣件：（4层X小横杆长X钢管自重）+（4层X2个扣件X扣件自重），4 X （Ld+0.1） X 0.0384+（4 X 2X 0.015）=0.207+0.12=0.327KN 护栏与扣件，按照规定，作业层外排架临边防护为两道防护栏杆，原有 一道大横杆，尚需再增加一根大横杆及一个扣件：（2层X LaX自重）+（2层XI个扣件X自重），（2 X 1.5 X 0.0384）+（2 X 1 X 0.03）=0.115+0.03=0.145KN 挡脚板，按2层作业设置挡脚板，计算时用2层X立杆纵距X挡脚板每 米重，2X 1.5 X 0.08=0.24KN 剪刀撑，按水平4跨，竖向4部一组设置，搭接长为1米，则斜长为： = =1.396KN 密目网，按1.8mx6m网每片重3Kg计，1.8 x6=10.8m2，约合0.003KN, 41.4 x 1.5 x 0.003=0.186KN 合计：2.265+0.327+0.145+0.24+1