1、普通型鋼懸挑腳手架計算書 型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)、建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規范(GB 50017-2003)等規范編制。 一、參數信息: 1.腳手架參數 搭設尺寸為：立桿的縱距為 1.50米，立桿的橫距為0.90米，立桿的步距為1.50 米； 計算的腳手架為雙排腳手架搭設高度為 18.0 米，立桿采用單立管；腳手架沿墻縱向長度為100米； 內排架距離墻長度為0.30米； 大橫桿在上，搭接在小橫桿上的大橫桿根數為 2； 采用的鋼管類型為 48×3.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件

2、；扣件抗滑承載力系數為 0.80； 連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3.00 米，水平間距4.50 米，采用扣件連接； 連墻件連接方式為雙扣件； 2.活荷載參數 施工荷載均布參數(kN/m2):3.000；腳手架用途:結構腳手架； 同時施工層數:2； 3.風荷載參數 天津市塘沽地區，基本風壓為0.550，風荷載高度變化系數z為0.740，風荷載體型系數s為0.645； 計算中考慮風荷載作用； 4.靜荷載參數 每米立桿數承受的結構自重標準(kN/m2):0.1394； 腳手板自重標準值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標準值(kN/m2):0.150； 安全設施與安全網(kN/m2):0.

3、005；腳手板鋪設層數:2； 腳手板類別:木腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、竹笆片腳手擋板； 5.水平懸挑支撐梁 懸挑水平鋼梁采用18號工字鋼 ，其中建筑物外懸挑段長度1.20米，建筑物內錨固段長度 1.80 米。 與樓板連接的螺栓直徑(mm):20.00； 樓板混凝土標號:C30；6.拉繩與支桿參數 支撐數量為:1； 鋼絲繩安全系數為:10.000； 鋼絲繩與梁夾角為(度):60； 懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結，最里面面鋼絲繩距離建筑物 1.10 m。二、大橫桿的計算: 大橫桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。 按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最

4、大彎矩和變形。 1.均布荷載值計算 大橫桿的自重標準值:P1=0.038 kN/m ； 腳手板的荷載標準值:P2=0.350×0.900/(2+1)=0.105 kN/m ； 活荷載標準值: Q=3.000×0.900/(2+1)=0.900 kN/m； 靜荷載的計算值: q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172 kN/m； 活荷載的計算值: q2=1.4×0.900=1.260 kN/m； 大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩) 2.強度驗算 跨中和支座最大彎矩分別按圖1、

5、圖2組合。 跨中最大彎距計算公式如下: 跨中最大彎距為M1max=0.08×0.172×1.5002+0.10×1.260×1.5002 =0.314 kN.m； 支座最大彎距計算公式如下: 支座最大彎距為 M2max= -0.10×0.172×1.5002-0.117×1.260×1.5002 =-0.370 kN.m； 我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算： =Max(0.314×106,0.370×106)/5080.0=72.835 N/mm2； 大橫桿的抗彎強度:= 72.8

6、35 N/mm2 小于 f=205.0 N/mm2。滿足要求！ 3.撓度計算: 最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度 計算公式如下： 其中： 靜荷載標準值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m； 活荷載標準值: q2= Q =0.900 kN/m； 三跨連續梁均布荷載作用下的最大撓度 V= 0.677×0.143×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×0.900 ×1500.04/(100×2.06×105×121900

7、.0) = 1.992 mm；腳手板,縱向、受彎構件的容許撓度為 l/150與10 mm 請參考規范表。大橫桿的最大撓度小于 1500.0/150 mm 或者 10 mm,滿足要求! 三、小橫桿的計算: 根據JGJ130-2001第5.2.4條規定，小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。 用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。 1.荷載值計算 大橫桿的自重標準值：p1= 0.038×1.500 = 0.058 kN； 腳手板的荷載標準值：P2=0.350×0.900×1.500/(2+1)

8、=0.158 kN； 活荷載標準值：Q=3.000×0.900×1.500/(2+1) =1.350 kN； 荷載的計算值: P=1.2×(0.058+0.158)+1.4 ×1.350 = 2.148 kN； 小橫桿計算簡圖 2.強度計算 最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計算公式如下: Mqmax = 1.2×0.038×0.9002/8 = 0.005 kN.m； 集中荷載最大彎矩計算公式如下: Mpmax = 2.148×0.900/3 = 0.644 kN.m ； 最大

9、彎矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.649 kN.m；最大應力計算值： = M / W = 0.649×106/5080.000=127.776 N/mm2 ； 小橫桿的最大彎曲應力 =127.776 N/mm2小于小橫桿的抗壓強度設計值 205.000 N/mm2,滿足要求！ 3.撓度計算 最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式如下: Vqmax=5×0.038×900.04/(384×2.060×105×121900.000) = 0.013 mm ；大

10、橫桿傳遞荷載： P2 = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.350 = 1.565 kN； 集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下: Vpmax = 1565.100×900.0×(3×900.02-4×900.02/9 ) /(72×2.060×105 ×121900.0) = 1.613 mm； 最大撓度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.013+1.613 = 1.626 mm； 小橫桿的最大撓度和小于 (900.000/150)=6.000 與 10 mm,滿足要求!；

11、四、扣件抗滑力的計算: 按規范表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數0.80， 該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為6.40kN。 縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取6.40 kN； R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值； 大橫桿的自重標準值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN； 小橫桿的自重標準值：P2 = 0.038×0.900/2=0.017 kN； 腳手板的荷載標準值: P2 = 0.35

12、0×0.900×1.500/2=0.236 kN； 活荷載標準值: Q = 3.000×0.900×1.500 /2 = 2.025 kN； 荷載的計算值: R=1.2×(0.058+0.017+0.236)+1.4×2.025=3.208 kN； R < 6.40 kN , 單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 五、腳手架荷載標準值: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容： (1)每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m)；本例為0.1394 NG1 = 【0.1394+（1.50×2

13、/2）×0.038/1.50】×18.000 = 2.5472 kN； (2)腳手板的自重標準值(kN/m2)；本例采用木腳手板，標準值為0.35 NG2= 0.350×2×1.500×(0.900+0.3)/2 = 0.630 kN； (3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用欄桿沖壓鋼，標準值為0.11 NG3 = 0.110×2×1.500/2 = 0.165 kN； (4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.500×18.000 = 0.

14、135 kN； 經計算得到，靜荷載標準值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.4772 kN； 活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，內、外立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2 取值。 經計算得到，活荷載標準值 NQ= 3.000×0.900×1.500×2/2 = 4.050 kN； 風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 Wo - 基本風壓(kN/m2)，按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用： Wo = 0.550 kN/m2； Uz - 風荷載高度變化系數，按照建筑結構荷載規范(GB50009-2001)的規定采用： Uz=

15、0.740 ； Us - 風荷載體型系數：Us =0.649 ； 經計算得到，風荷載標準值 Wk = 0.7 ×0.550×0.740×0.649 = 0.185 kN/m2； 不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×3.439+ 1.4×4.050= 9.797 kN； 考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×3.439+ 0.85×1.4×4.050= 8.947 kN； 風荷載設計值產生的立桿

16、段彎矩 MW計算公式 Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.185×1.500× 1.5002/10 = 0.074 kN.m； 六、立桿的穩定性計算: 不組合風荷載時，立桿的穩定性計算公式為： 立桿的軸心壓力設計值 ：N =9.797 kN； 計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.58 cm； 計算長度附加系數參照扣件式規范表得：K = 1.155 ；當驗算桿件長細比時，取塊1.0； 計算長度系數參照扣件式規范表得 ：U = 1.500 計算長度 ,由公式 lo = kuh 確定 ：lo = 2.599

17、m； Lo/i = 164.000 ； 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.262 ； 立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2； 立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205.000 N/mm2； = 9797.000/(0.262×489.000)=76.469 N/mm2； 立桿穩定性計算 = 76.469 小于立桿的抗壓強度設計值 f = 205.000 N/mm2 滿足要求！ 考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式 立桿的軸心壓力設計值 ：N =8.947 kN； 計算立桿的截面回轉半徑 ：

18、i = 1.58 cm； 計算長度附加系數參照扣件式規范表得 ： K = 1.155 ； 計算長度系數參照扣件式規范表得 ：U = 1.500 計算長度 ,由公式 lo = kuh 確定：lo = 2.599 m； Lo/i = 164.000 ； 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.262 立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2； 立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f =205.000 N/mm2； = 8946.540/(0.262×489.000)+74260.503/5080.000 =

19、84.449 N/mm2； 立桿穩定性計算 = 84.449 小于立桿的抗壓強度設計值 f = 205.000 N/mm2 滿足要求！ 七、連墻件的計算: 連墻件的軸向力計算值應按照下式計算： Nl = Nlw + No 風荷載基本風壓值 Wk = 0.185 kN/m2； 每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積 Aw = 9.00 m2； 按規范5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN), No= 5.000 kN； 風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN)，應按照下式計算： NLw = 1.4×Wk×Aw = 2.331 kN； 連墻件的軸向力計算值

20、 NL= NLw + No=5.00+2.331= 7.331 kN； 其中 - 軸心受壓立桿的穩定系數,l為內排架距離墻的長度, 由長細比 l/i=300.000/15.800的結果查表得到0.949； A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2； 連墻件軸向力設計值 Nf=×A×f=0.949×4.890×10-4×205.000×103 = 95.133 kN； Nl=7.331<Nf=95.133,連墻件的設計計算滿足要求！ 連墻件采用雙扣件與墻體連接。 經過計算得到 Nl=8.495小于雙扣件的抗滑力 16

21、.0 kN，滿足要求! 連墻件扣件連接示意圖 八、懸挑梁的受力計算: 懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續梁計算。 懸臂部分腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點，A為墻支點。 本工程中，腳手架排距為900mm，內側腳手架距離墻體300mm，支拉斜桿的支點距離墻體為 1100mm， 水平支撐梁的截面慣性矩I = 1660.00 cm4，截面抵抗矩W = 185.00 cm3，截面積A = 30.60 cm2。 受腳手架集中荷載 N=1.2×3.439 +1.4×4.050 = 9.797 kN； 水平鋼梁自重荷載 q=1.2×30.600×0.000

22、1×78.500 = 0.288 kN/m； 懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計算簡圖 經過連續梁的計算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(kN) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m) 經過連續梁的計算得到 各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為 R1 = 12.968 kN； R2 = 7.614 kN； R3 = -0.210 kN。 最大彎矩 Mmax= 1.440 kN.m； 最大應力 =M/1.05W+N/A= 1.440×106 /( 1.05 ×185000.0 )+ 0.000×103 / 3060.0 = 7.413

23、 N/mm2； 水平支撐梁的最大應力計算值 =7.413 小于水平支撐梁的抗壓強度設計值 215.000 N/mm2,滿足要求！ 九、懸挑梁的整體穩定性計算: 水平鋼梁采用18號工字鋼,計算公式如下 其中b - 均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數，按照下式計算： 經過計算得到強度 b = 570 ×10.7×94.0× 235 /( 1100.0×180.0×235.0) = 2.90 由于b大于0.6，查鋼結構設計規范(GB50017-2003)附表B，得到 b值為0.973。 經過計算得到強度 = 1.440×106 /( 0.973

24、×185000.00 )= 8.003 N/mm2； 水平鋼梁的穩定性計算 = 8.003 小于 f = 215.000 N/mm2 ,滿足要求! 十、拉繩的受力計算: 水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算 其中RUicosi為鋼繩的 拉力對水平桿產生的軸壓力。 各支點的支撐力 RCi=RUisini 按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別 RU1=14.974kN 十一、拉繩的強度計算: 鋼絲拉繩(支桿)的內力計算： 鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU我們均取最大值進行計算，為 RU=14.974kN 如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計算： 其中Fg- 鋼

25、絲繩的容許拉力(kN)； Fg - 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)； 計算中可以近似計算Fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)； - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數，對6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8； K - 鋼絲繩使用安全系數。 計算中Fg取14.974kN，=0.820,K=10.000,得到： 經以上計算鋼絲繩最小直徑必須大于20.000mm才能滿足要求! 鋼絲拉繩(斜拉桿)的吊環強度計算 鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU我們均取最大值進行計算作為吊環的拉力N，為 N=RU=14.974kN 鋼絲拉繩(斜拉桿)的吊環強度計算公

26、式為 其中 f 為吊環受力的單肢抗剪強度，取f = 125N/mm2； 所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的吊環最小直徑 D=(1497.375×4/3.142×125.000) 1/2 =13.000mm; 十二、錨固段與樓板連接的計算: 1、 水平鋼梁與樓板壓點如果采用鋼筋拉環，拉環強度計算如下： 水平鋼梁與樓板壓點的拉環受力R=0.753kN； 水平鋼梁與樓板壓點的拉環強度計算公式為: 其中 f 為拉環鋼筋抗拉強度，按照混凝土結構設計規范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的水平鋼梁與樓板壓點的拉環最小直徑 D=7614.318×4/(3.142×

27、50×2)1/2 =9.846mm 水平鋼梁與樓板壓點的拉環一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側30cm以上搭接長度。 經過計算得到公式右邊等于138.51 kN 大于錨固力 N=7.61 kN ，樓板混凝土局部承壓計算滿足要求!十三、腳手架配件數量匡算：扣件式鋼管腳手架的桿件配備數量需要一定的富余量，以適應構架是變化需要，因此按匡算方式來計算：根據腳手架立桿的數量按一下公式進行計算：L=1.1×H×(n+la/h×n-2×la/h)N1=1.1×（H/2h+1）×nN2=2.2×(H/h+1) ×n

28、N3=L/lN4=0.3×L/lS=1.1×(n-2) ×la/lbL長桿總長度（米）: N1小橫桿數（根）:N2直角扣件數（個）: N3對接扣件數（個）:N4旋轉扣件數（個）: S腳手板面積（）:n立桿總數（根）:n=71根 H腳手架搭設高度（米）:H=18米h不距（米）: h=1.5米 la立桿縱距（米）:la=1.5米lb立桿橫距（米）:lb=0.9米用以上公式計算：長桿總長度（米）L=1.1×18×(71+1.5×71/1.5-2×1.5/1.5)=2772.00米小橫桿數（根）N1=1.1×（18/2&#

29、215;1.5+1）×71=547根直角扣件數（個）N2=2.2×(18/1.5+1) ×71=2031個對接扣件數（個）N3=2772/6.00=462個旋轉扣件數（個）N4=0.3×2772/6.00=139個腳手板面積（）S=1.1×(71-2) ×1.5/0.9=126.5根據以上公式計算得長桿總長度為：2772米：小橫桿547根；直角扣件2031個；對接扣件數462個；旋轉扣件數139個；腳手板面積126.5.普通型鋼懸挑扣件腳手架計算報審表工程名稱天津臨港工業區天保住宅公寓項目工程第三標段審核部位普通型鋼懸挑鋼管扣件腳手架計算參數計算雙排腳手架，大橫桿在上，搭設高度為18米，采用單立桿。搭設尺寸為：立桿的縱距為1.5米，立桿的橫距為0.9米，立桿的步距為1.5米。連墻件布置取兩步兩跨，豎向間距3米，水平間距3米，施工