普通型钢悬挑脚手架计算书_百度文库

1、普通型钢悬挑脚手架计算书型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001、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.脚手架参数本工程一至五层按构造要求搭设，悬挑架从六层楼面至屋顶搭设，脚手架搭设高度为 19.5 m，立杆采用单立杆型钢悬挑；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5m，立杆的横距为1.05m，立杆的步距为1.8 m；内排架距离墙长度为0.30 m；大横杆在上，搭接在

2、小横杆上的大横杆根数为 2 根；采用的钢管类型为 48×3.0； 横杆与立杆连接方式为双扣件；取双扣件抗滑承载力调整系数 0.75；连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 m，水平间距3 m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2:2.000；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处江苏*市，基本风压0.45 kN/m2；风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取1.56，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数s 为1.106；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m:0.1248；脚手板自重标准值

3、(kN/m2:0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m:0.000；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2:0.005；脚手板铺设层数:10 层；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:无；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用12.6号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5m，建筑物内锚固段长度 2.3 m。锚固压点螺栓直径(mm:16.00；楼板混凝土标号:C25；6.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m:3.300；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物 1.2 m。二、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001第条

4、规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。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.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.033 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1=0.105 kN/m ；活荷载标准值: Q=2×1.05/(2+1=0.7 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.4×0.7=0.98 kN/m； 图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最

5、大挠度 图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.08×0.166×1.52+0.10×0.98×1.52 =0.25 kN·m；支座最大弯距计算公式如下:M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.166×1.52-0.117×0.98×1.52 =-0.295 kN·m；

6、选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.25×106,0.295×106/4490=65.702 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 65.702 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下：max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.105=0.138 kN/m；活荷载标准值: q2= Q =0.7 kN/m；最大挠度计算值为： = 0.677×0.13

7、8×15004/(100×2.06×105×107800+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×107800 = 1.793 mm；大横杆的最大挠度 1.793 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！三、小横杆的计算:根据JGJ130-2001第条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=

8、 0.033×1.5 = 0.05 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×1.05×1.5/(2+1=0.158 kN；活荷载标准值：Q=2×1.05×1.5/(2+1 =1.050 kN；集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.158+1.4 ×1.05 = 1.719 kN；小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.2×0.033×1.052/8 = 0.0

9、06 kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.719×1.05/3 = 0.602 kN·m ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.607 kN·m；最大应力计算值 = M / W = 0.607×106/4490=135.22 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =135.22 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

10、qmax = 5ql4/384EIqmax=5×0.033×10504/(384×2.06×105×107800 = 0.024 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.05+0.158+1.05 = 1.257 kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9/72EIpmax = 1257.45×1050×(3×10502-4×10502/9 /(72×2.06×105×107800 = 2.32

11、7 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+2.327 = 2.35 mm；小横杆的最大挠度为 2.35 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求！四、扣件抗滑力的计算:按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN 。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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取12.00 kN；R - 纵向或横向水

12、平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值: P1 = 0.033×1.5×2/2=0.05 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.033×1.05/2=0.017 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×1.05×1.5/2=0.236 kN；活荷载标准值: Q = 2×1.05×1.5 /2 = 1.575 kN；荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.017+0.236+1.4×1.575=2.569 kN；R < 12.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求

13、! 五、脚手架立杆荷载的计算: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1248kN/mNG1 = 0.1248+(1.50×2/2×0.033/1.80×19.50 = 2.975kN；(2脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2NG2= 0.3×10×1.5×(1.05+0.3/2 = 3.038 kN；(3栏杆与挡脚手板自重标准值；采用无，标准值为0kN/mNG3 = 0×10×1.5/2 = 0 kN；(4吊挂的安

14、全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2NG4 = 0.005×1.5×19.5 = 0.146 kN；经计算得到，静荷载标准值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.158 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ = 2×1.05×1.5×2/2 = 3.15 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×6.158+ 0.85×1.4×3.15= 11.139

15、 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.158+1.4×3.15=11.8kN；六、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7z·s·0其中 0 - 基本风压(kN/m2，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001的规定采用：0 = 0.45 kN/m2；z - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001的规定采用：z= 0.74；s - 风荷载体型系数：取值为1.106；经计算得到，风荷载标准值为:Wk = 0.7 ×0.45×0

16、.74×1.106 = 0.258 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 = 0.85 ×1.4×0.258×1.5×1.82/10 = 0.149 kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = 11.139 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A f立杆的轴心压力设计值 ：N = N'= 11.8kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 cm；计算长度附加系数参照建筑

17、施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001表得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001表得 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；长细比: L0/i = 196 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.188立杆净截面面积 ： A = 4.24 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩 ：W = 4.49 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2；考虑风荷载时 = 11138.67/(0.188×424+149101.

18、026/4490 = 172.944 N/mm2；立杆稳定性计算 = 172.944 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 = 11800.17/(0.188×424=148.035 N/mm2；立杆稳定性计算 = 148.035 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！七、连墙件的计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl = Nlw + N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算z1.56，s1.106，00.45，Wk = 0.7z·s·0=0.7 ×

19、;1.56×1.106×0.45 = 0.543 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m2；0= 5.000 kN；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 = 8.218 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 13.218 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 = 300/15.9的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度；A = 4.24 cm2；f=2

20、05 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.24×10-4×205×103 = 82.487 kN；Nl = 13.218 < Nf = 82.487,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 = 13.218大于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图八、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本方案中，脚手架排距为1050mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙

21、体为 1200mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 391.47 cm4，截面抵抗矩W = 62.14 cm3，截面积A = 15.69 cm2。受脚手架集中荷载 N=1.2×6.158 +1.4×3.15 = 11.8 kN；水平钢梁自重荷载 q=1.2×15.69×0.0001×78.5 = 0.148 kN/m；悬挑脚手架示意图悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m悬挑脚手架支撑梁变形图(mm各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：R1 = 15.893 kN； R2 =

22、 8.345 kN； R3 = -0.076 kN。 最大弯矩 Mmax= 1.807 kN·m；最大应力 =M/1.05W+N/A= 1.807×106 /( 1.05 ×62137 + 8.669×103 / 1569 = 33.218 N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值 33.218 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求！九、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用12.6号槽钢,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，按照下式计算：b = (570tb/lh×(

23、235/fy经过计算得到最大应力b = (570tb/lh×(235/fy=570 ×9×53× 235 /( 3000×126×235 = 0.72由于b大于0.6，根据钢结构设计规范(GB50017-2003附表B，得到 b值为0.68。经过计算得到最大应力 = 1.807×106 /( 0.68×62137 = 42.891 N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 = 42.891 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求!十、拉绳的受力计算:水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算RAH = RU

24、icosi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=16.911 kN；十一、拉绳的强度计算:钢丝拉绳(支杆的内力计算：钢丝拉绳(斜拉杆的轴力RU均取最大值进行计算，为RU=16.911 kN 选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径14mm。Fg = aFg/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，查表得Fg123KN； - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别

25、取0.85、0.82和0.8。0.85；K - 钢丝绳使用安全系数。K6。得到：Fg=17.425KN>Ru16.911KN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为N=RU=16.911kN钢丝拉绳(斜拉杆的拉环的强度计算公式为 = N/A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规范每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆的拉环最小直径 D=(16911×4/(3.142×50×2 1/2 =14.7mm；实际拉环选用直

26、径D=16mm 的HPB235的钢筋制作即可。十二、锚固段与楼板连接的计算: 1.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：锚固深度计算公式:h N/dfb其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 0.076kN；d - 楼板螺栓的直径，d = 16mm；fb - 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.27N/mm2；f- 钢材强度设计值,取215N/mm2；h - 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于76/(3.142×16×1.27=1.191mm。螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14

27、15;162×215×10-3=43.21kN螺栓的轴向拉力N=0.076kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=43.206kN，满足要求！2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:N (b2-d2/4fcc其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N = 8.345kN；d - 楼板螺栓的直径，d = 16mm；b - 楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=80mm；fcc - 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=11.9N/mm2；(b2-d2/4fcc=(802-3.142×1

28、62/4×11.9/1000=73.767kN>N=8.345kN经过计算得到公式右边等于73.77 kN，大于锚固力 N=8.35 kN ，楼板混凝土局部承压计算满足要求!脚手架搭设要求1、脚手架搭设前应向搭设人员及使用人员做好脚手架施工方案的交底；对脚手架所用钢管、扣件、安全网等认真组织检查验收，经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水，不合格产品不得用于脚手架的搭设。2、脚手架基础必须在回填土夯实后浇筑100厚C15砼进行硬化，并在立杆下安设15厚150×150胶合板块，确保有足够的承载能力。3、脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭

29、设高度不应超过相邻连墙件以上二步。4、为了更好的保证架体的刚度和稳定性，架体下部14m高度采用双立杆；脚手架必须设置纵横向扫地杆，纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距垫板上不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。5、立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的三分之一。立杆高出檐口上皮1.5米。6、立杆必须与结构可靠连接，偏离主节点不大于300mm。采取钢管扣件刚性连接。7、开口型脚手架两端必须设置横向斜撑，连墙件垂直间距不大

30、于建筑物层高，并不大于二步架。8、剪刀撑连续设置，斜杆与地面的倾角450600之间，剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，至主节点的距离不大于150mm，底层剪刀撑斜杆下端必须支承在垫块或垫板上。9、架子外侧二步起设1.2m高护身栏杆及20cm高的踢脚杆，脚手内竹笆应满铺不留空隙，竹笆与竹笆的搭接不于20cm，且用16铁丝与大横绑扎，每块竹笆的绑扎点不少于四处。10、在脚手架搭设的同时，外侧安全网随脚手架的高度同步向上，且安全网绳扎牢固。11、脚手架应基础完工后及搭设前，每搭设完10m、13m高度后，达到设计高度后及作业层上施加荷载前进行阶段验收，并定期检查，其技术要求

31、允许偏差与检验方法应符合规范要求。12、脚手架使用期间，不得超载，不得将模板支架，缆风绳等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备；严禁拆除主节点处的纵向水平杆、扫地杆和连墙件。13、脚手架应按有关规范进行可靠的避雷接地。脚手架的检查验收1、脚手架搭设钢管若采用新钢管：应有产品合格证，质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准金属拉伸试验方法（GB/T228）的有关规定，质量应符合碳素结构钢中Q235中A3钢的要求；钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；钢管的外径、壁厚、端面等的偏差，应符合相关规定；钢管必须涂有防锈漆。如采用旧钢管，应符合下列规定：表面锈

32、蚀深度不大于0.5；弯曲变形符合相关要求，并做好防锈蚀处理。2、新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证，当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准钢管脚手架（GB15831）的规定抽样检测；旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换；新旧扣件均应进行防锈处理。3、脚手架搭设在下列阶段进行检查验收：脚手架搭设前；作业层上施加荷载前；达到设计高度后；遇有六级大风与大雨后；停用超过一个月。4、脚手架的检查验收应根据下列技术文件：规范、施工方案、技术交底文件。5、脚手架使用过程中，应定期检查下列项目：杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；立杆基础是否沉陷；立杆是否悬空；扣件螺栓是否松动；安全防护措施是否符合要求；是否超载。脚手架安全管理1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员定期体检，合格者方可持证上岗。2、搭设脚手架人员必须戴好安全帽，系