普通型钢悬挑扣件式双排脚手架.docx

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1、普通型钢悬挑扣件式双排脚手架计算书(步距1.5高二步三跨架体总高92m)用于总高层以麻髅层住宅每段层高顶层作业面处调防护槎计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范GJ130-2011)建筑结构荷载规范(GB 50009-200D钢结构设计规范(GB 50017-2003)建筑施工安全检查评分标准 (JGJ59-2011)建筑施工高处作业安全技术规范第180-91以及本工程的施工图纸。400脚手架搭设体系剖面图脚手架搭设体系正立面图000OO -V0500+脚手架搭设体系平面图一、参数信息1. 脚手架搭设参数脚手架从距地面7m（19!顶处开始搭设，搭设高度19.2m顶步栏杆高：1.2m内立杆

2、距离墙长度0.4m立杆步距h： 1.5m首步扫地杆以上3m）；总步数：12步；立杆纵距la： 1.5m立杆横距楫1m；小横杆伸出内立杆长度0.3m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2根为采用的钢管类型为48 x 3.5；连墙件布置方式为二步三跨，连接方式为膨胀螺栓；脚手架沿墙纵向长度60m；2. 荷载参数(1) 活荷载参数结构脚手架均布活荷载3kN/m ；结构脚手架同时施工层麴层;装修脚手架均布活荷载2kN/m ；装修脚手架同时施工层麴层;(2) 风荷载参数本工程地处新疆乌鲁木齐市，基本风压0.6kN/m；地面粗糙度类别为类(有密集建筑群市区静荷载参数1) 脚手板

3、参数选用木脚手板，按规范要求铺脚手板；脚手板自重：0.35kN/m；铺设层数：4层；2) 防护栏杆仅作业层设防护栏杆，每步防护栏杆根数为总根数为根；3) 围护材料2300目/100cm2 A0=1.3mm密目安全网全封闭。密目网选用为：2300目/1002 A0=1.3mm2密目网自重：0.01kN/m；3. 支撑参数支撑系统搭设形式为斜拉钢丝绳做安全储备；主梁截面特征：工字钢，工字钢型号号工字钢；型钢悬挑主梁平铺在楼面上，锚点采用螺栓方式，螺栓6直径楼板混凝土强度等级C30；选用钢丝绳为X19，钢丝绳吊点与主梁的垂直距离m。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

4、度计算太横杆上面的脚 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：恒荷载标准值楫=0.038+0.35%1/3 = 0.155 kN/m活荷载标准值 qk2=3X1/3 = 1.000 kN/m作用在大横杆上的荷载设计值：恒荷载设计值qj 1.2qj 0.186 kN/m；活荷载设计值 q2= 1.4q2= 1.400 kN/m；2. 强度验算最大弯距M = 0.10ql 2 + 0.117ql2max1 a2 a=0.10X0.186X1.5+0.11X1.400X1.52 =0.410 kN* m；值最大应力计算值=M/W =

5、0.41 区 106/5.08X103=80.791 N/mm大横杆实际弯曲应力计算值80.79小/1021小于抗弯强度设计值t=205N/irn满足要求!3. 挠度验算最大挠度v = (0.677q + 0.990g)la4/100EI=(0.67X0.155+0.99X1.000)X150Q/(10X2.06X10X121900)=2.2Cmm；大横杆实际最大挠度计算值20血111小于最大允许挠度值i (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

6、横杆传递给小横杆的集中力计算集中力标准值:F= 1.1ql + 1.2ql =1.1X0.155X1.5+1.次 1.000X1.5=2.056 kN k1 ak2 a集中力设计值：F= 1.1ql + 1.2ql =1.1X0.186X1.5+1.2X1.400X1.5=2.827 kN 1 a2 a2. 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)到计算简图及内力、变形图如下:弯矩和剪力计算简图0.9470.9480.947弯矩图(kNm)1000333|333|333变形计算简图2.925变形图(mm)计算得到：最大弯矩:M= 0.948 kN.m最大变形：= 2.925 mm

7、3. 强度验算最大应力计算值二 0.948106/5.08X103=186.616 N/mm小横杆实际弯曲应力计算值86.616N/nM、于抗弯强度设计t=205N/皿 满足要求!4. 挠度验算最大挠度=2.925mm小横杆实际最大挠度计算12.925mm小于最大允许挠度值(1000/150 10)=6.667皿 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(计算悬挑荷载导到计算简图及内力图如下：计算简图2. 381俨 14k*0.3890.4 043.2313.246剪力图(kN)计算得到：内立杆最大支座反力F= 7.264 kN外

8、立杆最大支座反力F= 3.905 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喋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顾扣件抗滑承载力折减系数则该工程采用的单扣件承载力取值为00kN双扣件承载力取值为.000kNR -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光264 kN,小横杆传给外立杆的竖向作用力为05 kN作业层内力杆扣件抗滑承载力验算：内立杆受到的竖向作用力64kNW8.000kN内力杆采用单扣件，其抗滑承载力的设计计算满足要求！作业层外力杆扣件抗滑承载力验算：外立杆受到的竖向作用力05kNW

9、8.000kN外力杆采用单扣件，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. 确定按稳定计算的脚手架搭设商度Hs=H = 19.2 m2. 静荷载标准值计算(1) 结构自重标准值G1k采用048 x 3.5!冈管。外立杆：、k= gk Hs=0.150 灵 19.200=2.890 kN内立杆：、k= gk Hs=0.128X 19.200=2.463 kN(2) 构配件自重标准值G2k1) 脚手板的自重标准值G2k1采用木脚手板，自重标准值 1=0.35kN/m铺设层数1=4层。外立杆：NG2k1= n1X0.5XlbXlaXgk1

10、 = 40.5X1X1.5X0.35=1.050 kN内立杆：NG2k1= n1X(0.5Xlb+a1)XlaXgk1=4X(0.5X1+0.3)X1.5X0.35=1.680 kN2) 防护栏杆及扣件的自重标准值G2k3采用048 x 3.5冈管，自重标准gk3=0.0384kN/ui总根麴3=4根。外立杆：NG2k3= n3X(laXgk3+0.0132 = 4X(1.5X0.0384+0.0132 =0.283 kN3) 围护材料的自重标准值G2k4采用2300目/100cm2 A0=1.3mm密目安全网全封闭，自重标准值4=0.01kN/m外立杆：NG2k4= laX H Xgk4 =

11、1.5K19.2X0.01=0.288 kN4) 附加横杆及扣件的自重标准值G2k5搭接在小横杆上的大横杆根数=2根，铺设层数5=4层，采用48 x 3顶冈管，自重标准值gk6=0.0384kN/m外立杆：NG2k5= n5X0.5Xn4X(laXgk6+0.0132=4X0.5X2X(1.5X0.0384+0.0132 =0.283 kN内立杆：、：n5X(0.5Xn4+1)X(laXgk6+0.0132=4X(0.5X2+1)X(1.5X0.0384+0.0132 =0.566 kN5) 构配件自重标准值合计G2k外立杆：、k=1.050+0.283+0.288+0.283=1.904；

12、kN内立杆：、k=1.680+0.566=2.246 kN3. 活荷载标准值计算活荷载按照个结构作业层(荷载为kN/m )和1个装修作业层(荷载为kN/m )计算，活荷载合计值=5 kN/。外立杆：！NQk= 0.5XlbXlaXEQk = 0.X1X1.5X5=3.750 kN内立杆：！NQk = (0.5Xlb+a1)XlaXEQk =(0.5X1+0.3)X1.5X5=6.000 kN4. 风荷载标准值计算W=0.w kz s 0其中叫-基本风B(kN/m)，按照荷载规范规定采用q = 0.6 kN/m已-风荷载体型系数吐=1.如=1.3X0.870=1.131平为挡风系数，考虑了脚手架

13、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。已一风荷载高度变化系数，按照荷载规范的规定采用：脚手琴底部320脚手架顶部1 = 1.506z经计算得到，风荷载标准值:为脚手架底部k = 0.7X0.6X1.320X1.131 = 0.627 kN/m脚手架顶部k = 0.7X0.6X1.506X1.131 = 0.715 kN/m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1.9条：长细ttA = l0/i = lph/i=ph/i &取为1)查扣件式规范表3.3得：p = 1.500立杆的截面回转半径i = 1.580 cm入=1.50X1.5X10

14、0/1.580=142.405立杆实际长细比计算值 =142.405小于容许长细比10,满足要求！2. 确定轴心受压构件的稳定系数长细HA = l0/i = kh/i=1.15X1.500X1.5X100/1.580=164.478稳定系麴查扣件式规范附表得到：川0.2613. 风荷载设计值产生的立杆段弯8EM = 0.85X1.4qLh2/10经计算得到，各段弯矩为： w脚手架底部M= 0.252kNm；w(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o = N/ (pA) + M/W W fW外立杆的轴心压力设计值=1.2X(；、？ +0.85X1.4工、=1X2 (2.89

15、0+1.904 + 0.85X1.4X3.750= 10.215 kN129.731 N/mm10215.300/(0.2X1489)+251760.147/5080 =组合风荷载时，外立杆实际抗压应力计1算值31N/mml、于抗压强度设TffS=205N/B3m 满足要求!2. 不组合风荷载时外立杆的稳定性计算o = N/ pA) W f外立杆的轴心压力设计值=1.次&皿+、？ +1.4ENQk=1X2 (2.890+1.904+ 1.4X3.750= 11.003 kNo = 11002.800/(0.264489)=86.353 N/mm不组合合风荷载外立杆实际抗压应力计算直353N/m

16、小于抗压强度设计值=205N/mm 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。o = N/ (pA) W f内立杆的轴心压力设计值=1.2（Ng；N敬）+1.4ENQk=1X2 (2.463+2.246 + 1.4X6.000= 14.052 kNo = 14051.712/(0.26.489)=110.281 N/mm内立杆实际抗压应力计算值10.281N/mn小于抗压强度设计阊=205N/mm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BN）,按照下式计算：M = 1.4XWkXA = 13.517 kN每个连墙件

17、的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积13.500 m w连墙件的轴向力设计偷二七+ N= 18.517 kN连墙件承载力设计值按下式计算：N = pA.f其中p 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i = 400/15.的结果查表得到p=0.932A = 4.89 cm f=205 N/mm连墙件轴向承载力设计值为=0.93次4.89X102X205X13 = 93.433 kN fNi=18.517kN 欠93.433kN连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用膨胀螺栓连接，预埋铁的计算参见施工计算手册钢结构部分。连墙件膨胀螺栓连接示意图八、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靴受脚手

18、架荷载的作用，里端为与楼板的锚固点A为墙支点。1qIcrn I hfi 1111111111 iiI月XAL yU I L悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式跖=强（1+止1）+昭1+知+（1+尸）玖=-瓦把1顼也*支座弯矩计算公式Ma = -N1m1 -Nm2-C点最大挠度计算公式其中 k = m/l, k = ni/l,k. = ni/lo本方案算例中，m =1.5 m l = 2 m m1 = 1.4m m2 = 0.4 mk=1.5/2=0.750k = 1.4/2 = 0.700 1k=0.4/2 = 0.202悬挑梁的截面惯性矩11303皿,截面抵抗州=141ciB,截面株=26.1

19、cm,线密度&=20.5kg/m外立杆轴向力设计惟11.003 kN内立杆轴向力设计惟14.052 kN悬挑梁自重荷载1.2X20.5X9.8X1O3=0.246kN/m把以上数据代入公式，经过计算得到：支座反力RA = 35.567 kN支座反力RB = -10.512 kN最大弯矩MA = 21.025 kNm最大应力o = 21024604.800 /( 1.05141000 )= 142.010 N/mm悬挑梁的最大应力计算值142.010 N/皿小于抗压强度设计值5N/皿满足要求最大挠度6.405 mm按照钢结构设计规范艘B50017-2003附剥结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁

20、为悬伸长度的两倍，艮2800 mm悬挑梁的最大挠度405mm小于最大容许挠度800/400mm=7皿满足要求！九、悬挑梁稳定性计算悬挑梁采用6号工字钢计算公式如下：o = M/pbW W f其中-均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规范50017-2003)b附录6得到： =2.00b由于大于0.6,依钢结构设计规范GB50017-2003)附表3,按照下面公式调整：得到=0.92以经过计算得到最大应力=21.023K106 /( 0.929K141000 )= 160.507 N/mm悬挑梁的稳定性计算=160.507N/mm小于f=215N/皿 满足要求十、拉绳的受力计算钢绳做安

21、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=14.134kN水平悬挑梁的轴力和拉钢绳的轴力按照下面计算、=ZRcosQ其中RUiCos9i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力R：i=RUisin0i按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：Ry1=15.597kN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取最大值进行计算，为UR = 15.597 kNU选择6X19钢丝绳钢丝绳公称抗拉强度50MPa直径0mn。F=亦/K gg其中F-钢丝绳的容许拉力kN)；gF -钢丝绳的钢丝破断拉力总和N),查表得g=234.000

22、kNa -钢丝绳之间的荷载不均匀系数,6对19、6X37、6X61钢丝绳分别取.850.82和0.8。a=0.85；K -钢丝绳使用安全系数K=6。得到:Fg= 33.150kNh R =15.597kN u经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。2.钢丝拉绳的拉环强度计算钢丝拉绳的轴力的最大值进行计算作为拉环的拗力为 UN=R=15.597kN U钢丝拉绳的拉环的强度计算公式为o = N/AW f其中f为拉环钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规1009.8每个拉环按个截面计算的吊环应力不应大于N/mm；所需要的钢丝拉g斜拉杆的拉环最小直径=(15597.17X4/(3.14X50X2)1/2 =14

23、.1mm实际拉环选用直祇16mm的HPB235的钢筋制作即可。十二、锚固段与楼板连接的计算1.水平悬挑梁与楼板压点采用弯钩螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算锚固深度计算公式h N N/ndf b其中N-锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力,二10.512kNd-楼板螺栓的直径，d = 16mmf-楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中430N/mi; bf-钢材强度设计值取215N/mm；h-楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得要大于10.5X2L03/(3.142X16_X1.430)=146.249mm螺栓所能承受的最大拉 yF=1/4X3.142X16_2X215X10-3=43.228

24、kN螺栓的轴向拉；S=10.512kN小于螺栓所能承受的最大拉闻3.228k,满足要求！2.水平悬挑梁与楼板压点如果采用锚板螺栓，混凝土局部承压计算混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式N W (b-/4)fcc其中N -锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，二10.512 kNd -楼板螺栓的直径，d = 16mmb -楼板内的螺栓锚板边长b=5Xd=80mmf -混凝土的局部挤压强度设计值，计算4l5f=13.585N/mm经过计算得到公式右边等8J.213kN,大于锚固力=10.512kN楼板混凝土局部承压计 算满足要求！十三、脚手架配件数量匡算扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量，

25、以适应构架时变化需要，因此按匡算方式来计算；根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算：长杆总长度山)L = 1.1* H (n+l/h n-2 l /h) aa小横杆数根)N1 = 1.1 (H/2h + 1)n直角扣件数个)N = 2.2- (H/h + 1)n2对接扣件数个)N = L/l3旋转扣件数个)N = 0.3L/l4脚手板面积皿)S = 1. 1(n-2) la lb其中n -立杆总数根)n=82H -搭设高度m) H=19.2h -步 距(m) h=1.5片-立杆纵跑m) l=1.5；l -立杆横 距(m) ?二1；代入得:长杆总长度山) L =1. K19.2X (82 + 1.

26、溟82/1.5 - 2X1.5/1.5)=3421.440小横杆数根)N =1.1 X(19.2 /(X1.5) + 1) X82 = 6681直角扣件数个)N =2.2 X(19.2 / 1.5 + 1)X82 = 249；2对接扣件数个)N =3421.440 / 6.00 = 5；71 3旋转扣件数个)N =0.3 X3421.440 / 6.00 = 172 4脚手板面积皿)S =1.1X (82-2) X 1.5 X 1=132.00。根据以上公式计算得长杆总长21.440m小横AB68根；直角扣件49(个；对接扣件71个；旋转扣件72个；脚手板32.000110十四、结论所设计本脚手架各构件的极限承载能力和抗变形性能均满足要求