《XX区某住宅楼悬挑脚手架设计（附施工图和结构图）》12000字

XX区某住宅楼悬挑脚手架设计摘要随着时代的进程，我国已逐渐成为世界上首屈一指的基建大国。在建筑施工过程中，脚手架施工属于危大工程，并且脚手架作为建筑施工种要作业平台，在其搭设、使用、检修以及拆卸过程中总伴随着大量的作业人员，脚手架事故常常伴随着大量群死群伤事件的发生。因此，脚手架合理的专项施工施工方案不但从经济方面减少不必要的材料损失，更多的是人文主义的关怀，保护着作业人员的安全，保障国家、施工单位免受不必要的损失，使得施工项目安全、有效的进行。本设计拟通过介绍脚手架结构的并对脚手架工程进行相关的理论计算，对脚手架从开始投入使用以及使用过程到进行设计布置，提出一些保障脚手架工程的安全施工防护措施。关键词：扣件式钢管悬挑脚手架；结构计算；专项施工方案目录1工程概况 11.1工程总体概况 11.2脚手架概况 11.2.1设计原则 11.2.2技术参数 11.3施工总平面布置 21.4主要施工要求 21.4.1质量要求： 21.4.2安全文明施工要求： 21.5技术保证条件 21.6组织保证条件 32编制依据 52.1本工程施工合同、补充协议等 52.2本工程施工图纸 52.3主要法规及主管部门管理文件 52.4主要规范、规程、标准 62.5其它技术文件 63施工工艺技术 83.1技术参数 83.2脚手架搭设总体设计 83.3脚手架材料选型及材质要求 93.4悬挑脚手架构造及施工方法 113.4.1立杆设置 113.4.2水平杆设置 113.4.3剪刀撑设置 113.4.4横向斜撑设置 113.4.5其他设置 123.5连墙件构造 123.6悬挑架支承结构 124扣件式钢管悬挑脚手架计算书 164.1第一悬挑段计算书 164.1.1参数信息 164.2大横杆的计算 174.2.1均布荷载值计算 174.2.2强度验算 184.2.3挠度验算 184.3小横杆的计算 194.3.1荷载值计算 194.3.2强度验算 194.3.3挠度验算 204.4扣件抗滑力的计算 204.5脚手架立杆荷载的计算 214.6立杆的稳定性计算 214.7连墙件的计算 224.8悬挑梁的受力计算 234-9悬挑梁的整体稳定性计算 264.10拉绳的受力计算 264.11拉绳的强度计算 264.12锚固段与楼板连接的计算 275第二悬挑段计算书 295.1参数信息 295.1.1脚手架参数 295.1.2活荷载参数 295.1.3风荷载参数 295.1.4静荷载参数 295.1.5水平悬挑支撑梁 295.1.6拉绳与支杆参数 305.2大横杆的计算 305.2.1均布荷载值计算 305.2.2强度验算 315.2.3挠度验算 315.3小横杆的计算 325.3.1荷载值计算 325.3.2强度验算 325.4扣件抗滑力的计算 335.5脚手架立杆荷载的计算 335.6立杆的稳定性计算 345.7连墙件的计算 355.8悬挑梁的受力计算 365.9悬挑梁的整体稳定性计算 385.10拉绳的受力计算 395.11拉绳的强度计算 395.12锚固段与楼板连接的计算 406文明施工及环境保护措施 417附图 421工程概况1.1工程总体概况酃湖世家北地块一标段商业及住宅、地下室工程位于湖南省衡阳市衡州大道与双江路交叉口。建筑总面积约93039.16㎡，其中北地块一标段地库面积约13575.43㎡，主要包括2幢33层高层住宅和2幢17层洋房以及相应的商铺、地下室工程。首层高度为5.4m,2层以上标准层高度为2.95m，建筑总高度为53.25m(局部屋顶结构最大高度为59.5m)。本工程设计使用年限为50年，框架支撑剪力墙结构，建筑结构安全等级为二级，采用预应力管桩基础，抗震设防烈度为6度。建设功能住宅和商业生活配套项目。±0.000标高相当于绝对标高57.8m。表1-1高层住宅与悬挑架设计相关的基本信息汇总表工程名称邻外墙出屋面最大结构标高(m)地上层数标准层高(m)钢梁布置楼层梁板砼最低强度等级钢梁布置楼层板厚（mm）酃湖世家53.2517/172.95C25100、110、140标准层平面局部设计有外挑阳台、凸窗、空调板（具体的布置情况详见本方案附图），标准层外墙饰面均为涂料和外墙砖，对外架到墙面距离无特殊要求。屋面无外飘结构，标准层无设计分段线条。根据拟建场地所处的周边环境和地理位置，本方案设计计算时地面粗糙度按B类，按照规范规定，基本风压0.35KN/m2，取值为十年一遇。1.2脚手架概况1.2.1设计原则方案设计时，工程的建筑和结构特征、甲方要求、现场材料的规格尺寸、施工总工期控制等信息已经综合考虑。方案设计的原则是在保证安全的前提下，保证方案的经济性和实用性。1.2.2技术参数表1-2脚手架技术参数表汇总表立杆纵距La立杆横距Lb（中到中）内立杆到外墙结构距离纵向水平杆步距悬挑梁拉绳连墙件间距钢梁型号1.5m800mm250mm1.8mΦ16（6×19）见本表下“备注”16#(160*80*6)备注：本工程悬挑架连墙杆按照2步3跨（最大步距×最大纵距=3.6m×4.5m）布置，通过楼层梁板中预埋钢管与连墙短钢管采用双扣件进行连接。表1-3脚手架分段及卸荷设计表栋号落地段落地架高度落地段卸荷层悬挑层悬挑段高度钢丝绳卸荷层备注9#楼地下室顶板至5层顶板17.04/6F/12F34.86/52.6无设置安全绳10#楼基坑至二层板5.24/南侧局部二层16.04无5.24/6F/12F34.86/52.6无1.3施工总平面布置现场四周设置临时围挡，布置现场木工加工区、钢筋加工区、材料堆放区及现场临时施工道路，因为现场场地限制，不设置现场办公和生活区（另外租赁场地解决）。加工场地、临时道路等部位采用不同厚度的C20砼进行硬化处理，现场配置雾炮机、洗车台等喷淋设施防止施工扬尘，保证文明施工。根据建筑物的形状、特点和施工工期，设置一台塔吊和两台施工电梯，以满足现场垂直和水平运输的需要，各机械设备与脚手架之间的距离应满足安全要求。临时加工区、材料堆放区及现场临时施工道路等必须设置好安全、牢固的防砸、防止物体打击设施，确保周边作业区及路边行人的安全；要求现场材料堆放整齐有序，现场每天安排专人进行打扫清理。以上具体布置情况见现场施工总平面布置图。1.4主要施工要求1.4.1质量要求：必须严格按相关施工及验收规范施工。承包范围内的工程质量达到“合格”标准。确保工程竣工验收一次性合格。1.4.2安全文明施工要求：做到“五无”，即“无死亡、无重伤、无火灾、无坍塌、无中毒事故”；轻伤发生率不超过2‰。

2质量保证措施2.1组织保证措施表2-1项目质量管理机构岗位主要职责项目经理全面负责施工技术、安全生产、现场指挥、协调管理生产经理负责外架工程按照施工方案施工、安全生产，质量检查验收工作技术负责人制定项目安全技术措施和分项安全方案，，解决施工过程中的技术问题。质量员负责施工质量过程控制跟踪检查和隐蔽验收材料员负责材料的组织供应和材料送检施工员负责本片区的劳动力、材料、机械设备的安排，保证施工进度、质量和安全测量员负责建筑物测量方向及监测监控实施机管员负责该工程施工现场的机械设备协调和管理2.2岗位职责（1）工程部职责（施工员、测量员、机管员）

a负责施工过程的控制，组织施工图纸会审，施工组织设计，施工技术交底，负责工程量控制及特殊过程和关系过程的控制。

b负责产品标识管理，负责成品、半成品保护的管理。

c负责业主提供产品质量的控制，参加材料的进货验收。

d参加编制工程项目质量计划和内部质量审核，参加分部分项工程验收工作。

e负责不合格品的控制，参加对不合格品的处理，负责不合格品的评审和处置。（2）质量部职责（质量员）

a检查进场材料的质量是否符合方案及相关规范的要求；如不符合应立即禁止并向工程部汇报；

b检查现场施工是否与方案及相关规范要求，如现场施工不符合质量要求，应立即禁止并要求整改；（3）物资部职责（材料员）

a负责物资供应商的评估、选择，建立合格物资供应商的名单及档案。

b审批物资采购计划，保存物资采购文件。

c负责物资采购、验收、运输、储存、保管调拨。

d负责处理采购物资中的质量争端。

e负责检验、计量和试验设备的控制和管理。

4、技术部职责（技术负责、技术员）

a负责施工设计图纸、设计变更、工程联系单、工程合同等文件资料的管理。

b负责有关施工技术规范、规程的管理。

c负责质量记录专用表格的准备、保管、发放。

d负责工程竣工档案文件与管理2.3组织保证条件安全组织机构网络图如下图2-1安全组织机构网络图

3施工计划3.1施工进度计划本工程脚手架搭设与拆除根据工程的施工进度跟进，外架在工程竖向结构开始施工前搭设。搭设高度不得低于施工面1.5m并不得超出施工层1.8m。悬挑脚手架工程施工进度计划安排见附表（具体施工时根据实际开工情况进行顺延）。拆除外架前，应经多方会签，确认已不再需要此部分外架时，方可对外架进行拆除。3.2脚手架材料计划表3-1悬挑脚手架主要材料需求计划概算材料名称型号规格单位数量相应技术参数钢管Φ48.3mm×2.7mmt350.7/对接扣个13477直角扣个78507旋转扣个4045脚手板800mm×1000mm张8359钢筋规格φ8@50钢笆片挡脚板200mm宽m786718mm厚模板制作工字钢16#m2872.4密目式阻燃合格安全网6m×1.8mm2275352000目/100cm2以上钢梁锚环一级钢筋，直径20个2088U型锚固螺栓，成品，冷加工成型吊环一级钢筋，直径20个1935自制，冷加工成型安全钢丝绳Φ16（6×19+FC）m21465纤维芯。符合相关标准规范绳夹M16个38160符合相关标准规范铁线18号（直径1.2mm）扎约963绑扎安全网3.2主要设备机具需求计划表3-2施工主要设备及施工工具名称型号规格单位数量相应技术参数钢管调直除锈刷漆机LS-48AF台1/电焊机BX-300台2/塔吊详见施组台1/架子扳手把12/力矩扳手把2/带计量的紧线钳把3/倒链葫芦1.5t个2/说明：根据实际实施的主体及装修工程计划，对材料和施工机具设备计划进行提前复核，提前7天以上对所需材料、机具设备进行计划并进场（设备调试），提前进行架体搭设以满足现场施工需求；拆除外架前，应经多方会签确认，已不再需要此部分外架时，方可对外架进行拆除。

4施工工艺技术4.1技术参数技术参数详细见下表。4-1脚手架设计参数表立杆纵距La立杆横距Lb（中到中）内立杆到外墙结构距离纵向水平杆步距悬挑梁拉绳连墙件间距钢梁型号1.5m800mm250mm1.8mΦ16（6×19）见本表下“备注”16#(160*80*6)备注：本工程悬挑架连墙杆按照2步3跨（最大步距×最大纵距=3.6m×4.5m）布置，经楼层预埋钢管和连墙钢管通过双扣件连接。4.2脚手架搭设总体设计（1）为了保证钢梁安装的稳定性，本方案中的悬臂梁大部分安装在有梁和楼板的楼板上。通过开口或安装在有沉板的部位(洗手间等)的钢梁必须交叉。安装方法请参考附件图纸中对应节点的详细信息。（2）每个悬挑段按照设计布置安全钢丝绳。（3）采光井、洞口、电梯井、天井等部位钢梁采用搁置钢梁（具体部位详见附图）。（4）外挑空调板、凸窗、局部水平线条等部位，外脚手架需绕过，不得穿越，并预留足够的操作距离。（5）阳台悬挑结构作为承担外架荷载的结构，阳台结构是否能够安全承担外架荷载，需要通过计算来验证（详见“计算书”相关内容）。（6）悬挑钢梁布置时，尽量避开结构墙柱、构造柱及电梯井和楼梯间剪力墙，减少钢梁穿越主体结构的情况出现。具体施工时如果遇到穿剪力墙的情况，应按照结构设计对钢梁穿越部位的钢筋进行适当调整和加强。（7）悬挑梁上固定立杆的短肢钢筋，应焊接在工字钢的中轴线位置。钢筋直径不得小于25，高度不得小于150mm。（8）悬挑架以外部分均搭设落地式脚手架，落地脚手架方案另详。（9）除填充墙部位外，所有构造柱均与钢筋砼结构一起施工。（10）钢梁安装做法及其他注意事项详见附图“说明”。4.3施工方法4.3.1立杆设置立杆纵向间距为1500mm，横向间距800mm，脚手架内立杆与结构外墙边的距离不小于300mm，尽量保证外架的外立杆在同一垂直面内，在保证正常安全使用的前提下兼顾架体的外立面美观漂亮。具体布置方案详见附图。4.3.2水平杆设置纵、横向水平杆间距1800mm，横向水平杆纵向间距1500mm，主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件紧固连接在立杆上且不得拆除，扫地杆离底高度200mm。4.3.3剪刀撑与横向斜撑设置剪刀撑设计：

剪刀撑的斜杆采用搭接，其搭接长度必须大于1m，且至少用三个旋转扣件扣牢。

横向斜撑设计：（1）各悬挑段除拐角两侧应设置横向斜撑外，中间应每隔6跨距设置一道。（2）横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑应采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆或其伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。（3）开口型双排脚手架的两端（施工电梯两侧等处）均必须设置横向斜撑。4.3.4脚手架构配件设置脚手板:每隔一步外架上均满铺钢笆片，距离墙、柱、楼面结构外边的距离不应大于150mm。钢笆片与纵向水平杆、填芯杆之间要用12号铁丝扎牢，每片扎点数不小于6个，并且四角均应有。挡脚板：每隔一步外架上外立杆内侧设置200高通长挡脚板。立面安全网：脚手架外满挂合格密目式阻燃安全网，并用18号铁丝绑扎牢靠。

5参数信息5．1脚手架参数双排脚手架在第一悬臂段架设高度为17.7m，撑杆采用单撑杆;架设尺寸为:立杆垂直距离为1.5m，立杆水平距离为0.8m，立杆步距为1.8m;内弯距墙的长度0.25m;大横杆在上，小横杆搭接于大横杆之上，搭设数量为1根；;所用钢管类型为Φ48Χ2.7;横杆与立杆以单扣件连接;连墙部分均为两步三跨，垂直间距3.6m，水平间距4.5m，用紧固件连接;墙体连接件的连接方式为双扣件固定;5.2活荷载参数均布施工荷载(kN/m2):2.000；同时施工层数:1层；5.3风荷载参数本项目位于湖南衡阳市，基本风压为：0.4kN/m2；μz——风荷载高度变化系数；连墙件强度计算时取0.92；立杆稳定性计算时取0.74；风荷载体型系数μs为0.214；5.4静荷载参数立杆每米所受结构自重荷载标准值(kN/m)：0.1248；脚手板所受自重负荷标准值(kN/m2)：0.300；栏杆挡脚板所受自重负荷标准值(kN/m)：0.110；安全设施与安全网所受自重负荷标准值(kN/m2)：0.005；脚手板铺设层数:9层；脚手板类型：冲压钢脚手板；栏杆挡板类型：冲压钢脚手板挡板；5.5水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁使用16#工字钢，建筑物外悬挑段长度为1.1m，建筑物内锚固段长度为1.9m。锚固压点螺栓直径为:20.00(mm)；楼板混凝土标号:C25；5.6拉绳与支杆参数图5-1拉绳与拉杆设计图钢丝绳安全系数：6.000；钢丝绳与墙距离：3.300(m)；建筑物与钢丝绳拉结悬挑水平钢梁，最内测钢丝绳离墙1.05m。

6扣件式钢管悬挑脚手架计算书6.1大横杆的计算6.1.1均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.03kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(1+1)=0.12kN/m；活荷载标准值:Q=2×0.8/(1+1)=0.8kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.03+1.2×0.12=0.18kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.8=1.12kN/m；图6-1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图6-2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)6.1.2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=0.08×0.18×1.52+0.10×1.12×1.52=0.284kN·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=-0.10×0.18×1.52-0.117×1.12×1.52=-0.335kN·m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.284×106,0.335×106)/4120=81.311N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=81.311N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！6.1.3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：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.03+0.12=0.15kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.8kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677.1550×104/(100.06×105×8900)+0.990.850×104/(100.06×105×8900)=2.221mm；大横杆的最大挠度2.221mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！6.2小横杆的计算根据JGJ130-2011第5.2.4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。6.2.1荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.03×1.5=0.045kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.8×1.5/(1+1)=0.180kN；活荷载标准值：Q=2×0.8×1.5/(1+1)=1.200kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.045+0.18)+1.4×1.2=1.95kN；6-3小横杆计算简图6.2.2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=1.2×0.03×0.82/8=0.003kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/4Mpmax=1.95×0.8/4=0.39kN·m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.393kN·m；最大应力计算值σ=M/W=0.393×106/4120=95.381N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=95.381N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！6.2.3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:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×1.03×104/(384×.06×105?8900)=0.008mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.045+0.18+1.2=1.425kN；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:νpmax=Pl3/48EIνpmax=1425.3×103/(48×1.06×105×8900)=0.746mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.008+0.746=0.754mm；小横杆的最大挠度为0.754mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,满足要求！6.3扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R--纵向或横向水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=0.03×1.5×1/2=0.023kN；小横杆的自重标准值:P2=0.03×0.8/2=0.012kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；活荷载标准值:Q=2×0.8×1.5/2=1.2kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.023+0.012+0.18)+1.4×1.2=1.938kN；R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!6.4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+(1.50×1/2)×0.030/1.80]×17.70=2.432kN；(2)脚手板的自重标准值；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3kN/m2NG2=0.3×9×1.5×(0.8+0.2)/2=2.126kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/mNG3=0.11×9×1.5/2=0.742kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×17.7=0.133kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.433kN；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=2×0.8×1.5×1/2=1.2kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.433+0.85×1.4×1.2=7.948kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.433+1.4×1.2=8.2kN；6.5立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz×μs×ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用：ω0=0.4kN/m2；μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用：μz=0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.4×0.74×0.214=0.044kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.044×1.5×1.82/10=0.026kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=7.948kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=N'=8.2kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.6cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表5.3.3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》(JGJ130-2011)表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；长细比:L0/i=195；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.189立杆净截面面积：A=3.84cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.12cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时σ=7947.822/(0.189×84)+25644.058/4120=115.735N/mm2；立杆稳定性计算σ=115.735N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=8199.822/(0.189×84)=112.983N/mm2；立杆稳定性计算σ=112.983N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！6.6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μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.4，Wk=0.7μz×μs×ω0=0.7×.92×0.214×0.4=0.055kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；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=1.25kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.25kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ稟穂f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=250/16的结果查表得到φ=0.958，l为内排架距离墙的长度；A=3.84cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.958×3.84×10-4×205×103=75.414kN；Nl=6.25<Nf=75.414,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=6.25小于双扣件的抗滑力12kN，满足要求！图6-4连墙件扣件连接示意图6.7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800mm，内排脚手架距离墙体250mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1050mm，水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2。受脚手架集中荷载N=1.2×5.433+1.4×1.2=8.2kN；水平钢梁自重荷载q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m；图6-5悬挑脚手架示意图图6-6悬挑脚手架计算简图图6-7悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)图6-8悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m)图6-9悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)经过连续梁的计算得到各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：R[1]=9.747kN；R[2]=7.459kN；R[3]=-0.068kN。最大弯矩Mmax=1.149kN·m；最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.149?06/(1.05?41000)+4.874?03/2610=9.63N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值9.63N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！6.8悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下σ=M/φbWx≤[f]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》(GB50017-2017)得，φb=2由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2017)附表B，得到φb值为0.93。经过计算得到最大应力σ=1.149?06/(0.93?41000)=8.774N/mm2；水平钢梁的稳定性计算σ=8.774小于[f]=215N/mm2,满足要求!6.9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=ΣRUicosθi其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisinθi按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：RU1=10.229kN；6.10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=10.229kN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Fg＝123KN；α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α＝0.85；K--钢丝绳使用安全系数。K＝6。得到：[Fg]=17.425KN>Ru＝10.229KN。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=10.229kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为σ=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》10.9.8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=(10229×4/(3.142×50×2))1/2=11.4mm；实际拉环选用直径D=12mm的HPB235的钢筋制作即可。6.11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/πd[fb]其中N--锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=0.068kN；d--楼板螺栓的直径，d=20mm；[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68/(3.142×20×1.27)=0.852mm。螺栓所能承受的最大拉力F=1/4×3.14×202×215×10-3=67.51kN螺栓的轴向拉力N=0.068kN小于螺栓所能承受的最大拉力F=67.51kN，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-πd2/4)fcc其中N--锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N=7.459kN；d--楼板螺栓的直径，d=20mm；b--楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=100mm；fcc--混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=11.9N/mm2；(b2-πd2/4)fcc=(1002-3.142×102/4)?1.9/1000=115.262kN>N=7.459kN经过计算得到公式右边等于115.26kN，大于锚固力N=7.46kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求!

7第二悬挑段计算书7.1大横杆的计算7.1.1均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.03kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(1+1)=0.12kN/m；活荷载标准值:Q=2×0.8/(1+1)=0.8kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.03+1.2×0.12=0.18kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.8=1.12kN/m；图7-1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图7-2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)7.1.2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=0.08×0.18×1.52+0.10×1.12×1.52=0.284kN·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=-0.10×0.18×1.52-0.117×1.12×1.52=-0.335kN·m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.284×106,0.335×106)/4120=81.311N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=81.311N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！7.1.3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：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.03+0.12=0.15kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.8kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.15×104/(100×.06×105×8900)+0.990×0.8×5×104/(100×0.06×105×8900)=2.221mm；大横杆的最大挠度2.221mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！7.2小横杆的计算7.2.1荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.03×1.5=0.045kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.8×1.5/(1+1)=0.180kN；活荷载标准值：Q=2×0.8×1.5/(1+1)=1.200kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.045+0.18)+1.4×1.2=1.95kN；图7-4小横杆计算简图7.2.2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=1.2×0.03×0.82/8=0.003kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/4Mpmax=1.95×0.8/4=0.39kN·m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.393kN·m；最大应力计算值σ=M/W=0.393?06/4120=95.381N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=95.381N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！7.2.3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:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.03×104/(384×.06×105×8900)=0.008mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.045+0.18+1.2=1.425kN；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:νpmax=Pl3/48EIνpmax=1425.3×103/(48×.06×105×8900)=0.746mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.008+0.746=0.754mm；小横杆的最大挠度为0.754mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,满足要求！7.3扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R--纵向或横向水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=0.03×1.5×1/2=0.023kN；小横杆的自重标准值:P2=0.03×0.8/2=0.012kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；活荷载标准值:Q=2×0.8×1.5/2=1.2kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.023+0.012+0.18)+1.4×1.2=1.938kN；R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!7.4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+(1.50×1/2)×0.030/1.80]×19.25=2.645kN；(2)脚手板的自重标准值；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3kN/m2NG2=0.3×9×1.5×(0.8+0.2)/2=2.126kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/mNG3=0.11×9×1.5/2=0.742kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×19.25=0.144kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.658kN；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=2×0.8×1.5×1/2=1.2kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.658+0.85×1.4×1.2=8.217kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.658+1.4×1.2=8.469kN；7.5立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz×μs×ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用：ω0=0.4kN/m2；μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用：μz=0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.4×0.74×0.214=0.044kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.044×1.5×1.82/10=0.026kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=8.217kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=N'=8.469kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.6cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表5.3.3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》(JGJ130-2011)表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；长细比:L0/i=195；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.189立杆净截面面积：A=3.84cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.12cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时σ=8217.305/(0.189×84)+25644.058/4120=119.448N/mm2；立杆稳定性计算σ=119.448N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=8469.305/(0.189×84)=116.696N/mm2；立杆稳定性计算σ=116.696N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！7.6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μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.4，Wk=0.7μz×μs×ω0=0.7×.92×.214×0.4=0.055kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；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=1.25kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.25kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ稟穂f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=250/16的结果查表得到φ=0.958，l为内排架距离墙的长度；A=3.84cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.958×3.84×10-4×205×103=75.414kN；Nl=6.25<Nf=75.414,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=6.25小于双扣件的抗滑力12kN，满足要求！图7-5连墙件扣件连接示意图7.7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800mm，内排脚手架距离墙体250mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1050mm，水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2。受脚手架集中荷载N=1.2×5.658+1.4×1.2=8.469kN；水平钢梁自重荷载q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m；图7-6悬挑脚手架示意图图7-7悬挑脚手架计算简图7-8悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)7-9悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m)7-10悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)经过连续梁的计算得到各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：R[1]=10.065kN；R[2]=7.687kN；R[3]=-0.076kN。最大弯矩Mmax=1.188kN·m；最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.188×106/(1.05×41000)+5.033×103/2610=9.954N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值9.954N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！7.8悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下σ=M/φbWx≤[f]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》(GB50017-2017)得，φb=2由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2017)附表B，得到φb值为0.93。经过计算得到最大应力σ=1.188?06/(0.93?41000)=9.07