型钢悬挑脚手架计算公式（型钢悬挑脚手架）

型钢悬挑脚手架计算公式（型钢悬挑脚手架）结构脚手架脚手架设计类型4、《钢结构设计规范》GB50017-2003架体验算一、脚手架参数

计算依据：

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010

3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

4、《钢结构设计规范》GB50017-2003

架体验算

一、脚手架参数

脚手架设计类型	结构脚手架	脚手板设计荷载(kN/m2)	2
同时施工作业层数	2	卸荷设置	无
脚手架搭设方式	双排脚手架	脚手架钢管类型	Ф48×3
脚手架架体高度H(m)	16	脚手架沿纵向搭设长度L(m)	80
立杆步距h(m)	1.8	立杆纵距或跨距la(m)	1.2
立杆横距lb(m)	0.85	内立杆离建筑物距离a(m)	0.95
双立杆计算方法	不设置双立杆

二、荷载设计

脚手板类型	钢筋网脚手板	脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)	0.05
脚手板铺设方式	2步1设	密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)	0.01
挡脚板类型	木挡脚板	栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)	0.1
挡脚板铺设方式	2步1设	每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)	0.12
横向斜撑布置方式	6跨1设	结构脚手架作业层数njj	2
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)	2	地区	新疆乌鲁木齐市
安全网设置	全封闭	基本风压ω0(kN/m2)	0.4
风荷载体型系数μs	1.188	风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)	0.938，0.938
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)	0.446，0.446

计算简图：

立面图

侧面图

三、纵向水平杆验算

纵、横向水平杆布置方式	纵向水平杆在上	横向水平杆上纵向水平杆根数n	1
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)	205	横杆截面惯性矩I(mm4)	107800
横杆弹性模量E(N/mm2)	206000	横杆截面抵抗矩W(mm3)	4490

纵、横向水平杆布置

承载能力极限状态

q=1.2×(0.033 Gkjb×lb/(n 1)) 1.4×Gk×lb/(n 1)=1.2×(0.033 0.05×0.85/(1 1)) 1.4×2×0.85/(1 1)=1.255kN/m

正常使用极限状态

q'=(0.033 Gkjb×lb/(n 1)) Gk×lb/(n 1)=(0.033 0.05×0.85/(1 1)) 2×0.85/(1 1)=0.905kN/m

计算简图如下：

1、抗弯验算

Mmax=0.1qla2=0.1×1.255×1.22=0.181kN·m

σ=Mmax/W=0.181×106/4490=40.264N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.905×12004/(100×206000×107800)=0.572mm

νmax＝0.572mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1200/150，10]＝8mm

满足要求！

3、支座反力计算

承载能力极限状态

Rmax=1.1qla=1.1×1.255×1.2=1.657kN

正常使用极限状态

Rmax'=1.1q'la=1.1×0.905×1.2=1.194kN

四、横向水平杆验算

承载能力极限状态

由上节可知F1=Rmax=1.657kN

q=1.2×0.033=0.04kN/m

正常使用极限状态

由上节可知F1'=Rmax'=1.194kN

q'=0.033kN/m

1、抗弯验算

计算简图如下：

弯矩图(kN·m)

σ=Mmax/W=0.356×106/4490=79.226N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

计算简图如下：

变形图(mm)

νmax＝0.698mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[850/150，10]＝5.667mm

满足要求！

3、支座反力计算

承载能力极限状态

Rmax=0.845kN

五、扣件抗滑承载力验算

横杆与立杆连接方式

单扣件

扣件抗滑移折减系数

0.9

扣件抗滑承载力验算：

纵向水平杆：Rmax=1.657/2=0.829kN≤Rc=0.9×8=7.2kN

横向水平杆：Rmax=0.845kN≤Rc=0.9×8=7.2kN

满足要求！

六、荷载计算

脚手架架体高度H	16	脚手架钢管类型	Ф48×3
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)	0.12

立杆静荷载计算

1、立杆承受的结构自重标准值NG1k

单外立杆：NG1k=(gk la×n/2×0.033/h)×H=(0.12 1.2×1/2×0.033/1.8)×16=2.098kN

单内立杆：NG1k=2.098kN

2、脚手板的自重标准值NG2k1

单外立杆：NG2k1=(H/h 1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(16/1.8 1)×1.2×0.85×0.05×1/2/2=0.126kN

1/2表示脚手板2步1设

单内立杆：NG2k1=0.126kN

3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2

单外立杆：NG2k2=(H/h 1)×la×Gkdb×1/2=(16/1.8 1)×1.2×0.1×1/2=0.593kN

1/2表示挡脚板2步1设

4、围护材料的自重标准值NG2k3

单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.2×16=0.192kN

构配件自重标准值NG2k总计

单外立杆：NG2k=NG2k1 NG2k2 NG2k3=0.126 0.593 0.192=0.911kN

单内立杆：NG2k=NG2k1=0.126kN

立杆施工活荷载计算

外立杆：NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj)/2=1.2×0.85×(2×2)/2=2.04kN

内立杆：NQ1k=2.04kN

组合风荷载作用下单立杆轴向力：

单外立杆：N=1.2×(NG1k NG2k) 0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.098 0.911) 0.9×1.4×2.04=6.181kN

单内立杆：N=1.2×(NG1k NG2k) 0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.098 0.126) 0.9×1.4×2.04=5.239kN

七、立杆稳定性验算

脚手架架体高度H	16	立杆计算长度系数μ	1.5
立杆截面抵抗矩W(mm3)	4490	立杆截面回转半径i(mm)	15.9
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)	205	立杆截面面积A(mm2)	424
连墙件布置方式	两步两跨

1、立杆长细比验算

立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m

长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210

轴心受压构件的稳定系数计算：

立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.118m

长细比λ=l0/i=3.118×103/15.9=196.132

查《规范》表A得，φ=0.188

满足要求！

2、立杆稳定性验算

不组合风荷载作用

单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k NG2k NQ1k=2.098 0.911 2.04=5.049kN

单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k NG2k) 1.4NQ1k=1.2×(2.098 0.911) 1.4×2.04=6.467kN

σ=N/(φA)=6466.82/(0.188×424)=81.127N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

组合风荷载作用

单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k NG2k NQ1k=2.098 0.911 2.04=5.049kN

单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k NG2k) 0.9×1.4NQ1k=1.2×(2.098 0.911) 0.9×1.4×2.04=6.181kN

Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.446×1.2×1.82/10=0.218kN·m

σ=N/(φA) Mw/W=6181.22/(0.188×424) 218490.048/4490=126.206N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

八、连墙件承载力验算

连墙件布置方式	两步两跨	连墙件连接方式	扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)	3	连墙件计算长度l0(mm)	1500
连墙件截面类型	钢管	连墙件型号	Ф48×3
连墙件截面面积Ac(mm2)	424	连墙件截面回转半径i(mm)	15.9
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)	205	连墙件与扣件连接方式	双扣件
扣件抗滑移折减系数	0.9

Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.446×2×1.8×2×1.2=5.395kN

长细比λ=l0/i=1500/15.9=94.34，查《规范》表A.0.6得，φ=0.634

(Nlw N0)/(φAc)=(5.395 3)×103/(0.634×424)=31.23N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2

满足要求！

扣件抗滑承载力验算：

Nlw N0=5.395 3=8.395kN≤0.9×12=10.8kN

满足要求！

悬挑梁验算

一、基本参数

主梁离地高度(m)	84	悬挑方式	普通主梁悬挑
主梁间距(mm)	1200	主梁与建筑物连接方式	平铺在楼板上
锚固点设置方式	压环钢筋	压环钢筋直径d(mm)	16
主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)	2000	主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)	100
主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)	2200	梁/楼板混凝土强度等级	C30

二、荷载布置参数

作用点号	各排立杆传至梁上荷载标准值F'(kN)	各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)	各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)	主梁间距la(mm)
1	5.05	6.47	1050	1200
2	5.05	6.47	1900	1200

附图如下：

平面图

立面图

三、主梁验算

主梁材料类型	工字钢	主梁合并根数nz	1
主梁材料规格	18号工字钢	主梁截面积A(cm2)	30.6
主梁截面惯性矩Ix(cm4)	1660	主梁截面抵抗矩Wx(cm3)	185
主梁自重标准值gk(kN/m)	0.241	主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)	215
主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)	125	主梁弹性模量E(N/mm2)	206000
主梁允许挠度[ν](mm)	1/250

荷载标准值：

q'=gk=0.241=0.241kN/m

第1排：F'1=F1'/nz=5.05/1=5.05kN

第2排：F'2=F2'/nz=5.05/1=5.05kN

荷载设计值：

q=1.2×gk=1.2×0.241=0.289kN/m

第1排：F1=F1/nz=6.47/1=6.47kN

第2排：F2=F2/nz=6.47/1=6.47kN

1、强度验算

弯矩图(kN·m)

σmax=Mmax/W=19.664×106/185000=106.295N/mm2≤[f]=215N/mm2

符合要求！

2、抗剪验算

剪力图(kN)

τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=13.518×1000×[94×1802-(94-6.5)×158.62]/(8×16600000×6.5)=13.227N/mm2

τmax=13.227N/mm2≤[τ]=125N/mm2

符合要求！

3、挠度验算

变形图(mm)

νmax=11.629mm≤[ν]=2×lx/250=2×2000/250=16mm

符合要求！

4、支座反力计算

R1=-8.621kN R2=22.774kN

四、悬挑主梁整体稳定性验算

主梁轴向力：N =[0]/nz=[0]/1=0kN

压弯构件强度：σmax=Mmax/(γW) N/A=19.664×106/(1.05×185×103) 0×103/3060=101.233N/mm2≤[f]=215N/mm2

塑性发展系数γ

符合要求！

受弯构件整体稳定性分析：

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》(GB50017-2003)得，φb=0.99

由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb值为0.79。

σ = Mmax/(φbWx)=19.664×106/(0.785×185×103)=135.381N/mm2≤[f]=215N/mm2

符合要求！

五、锚固段与楼板连接的计算

主梁与建筑物连接方式	平铺在楼板上	锚固点设置方式	压环钢筋
压环钢筋直径d(mm)	16	主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)	2200
梁/楼板混凝土强度等级	C30

锚固点压环钢筋受力：N/2 =4.31kN

压环钢筋验算：

σ=N/(4A)=N/πd2=8.621×103/(3.14×162)=10.719N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2

注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度

符合要求！