发布时间 : 星期二 文章组合扣件式钢管脚手架设计计算书更新完毕开始阅读b107d619a200a6c30c22590102020740be1ecd24
组合扣件式钢管脚手架设计计算书(悬挑型钢+拉吊卸荷)
编制单位：广东中城建设集团有限公司 编制人：陈在表 1.计算参数设定 （1）脚手架基本参数
楼层最大标高+91.80m，脚手架起搭标高为+3.00m，脚手架最大标高+93.60m，采用悬挑型钢+拉吊卸荷的搭设形式，设6个卸荷段分别是+3.00～+18.00m,+18.00～+33.00m,+33.00～+48.00m,+48.00～+63.00m,+63.00～+78.00m,+78.00～+93.60m，其中设3个型钢支承段分别是+3.00～+33.00m,+33.00～+63.00m,+63.00～+93.60m。悬挑型钢采用16号工字钢@1.50m,锚固段1.80m，采用直径20mm锚固钢筋,悬挑型钢端部采用Φ16mm钢丝绳@1.50m，与结构拉结吊环Φ20mm。拉吊卸荷采用Φ16mm钢丝绳@1.50m,吊环Φ20mm。
脚手架采用Φ48×3.0钢管，内立杆离墙0.25m；立杆步距h=1.80m，立杆纵距La=1.50m，立杆横距0.80m；横向水平杆在下，横向水平杆上设有2根纵向水平杆；连墙件按2步2跨布置，脚手架满铺冲压钢脚手板。脚手架不完全卸荷采用：增加2步距。
（2）钢管截面特征
钢管Φ48×3.0mm，截面积A=424mm，惯性矩I=107800mm，截面模量W=4490mm，回转半径i=15.9mm，每米长质量0.0326kN/m，Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm，弹性模量E=206000N/mm。 （3）荷载标准值 1）永久荷载标准值
每米立杆承受的结构自重标准值为0.1069kN/m 采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.30kN/m
栏杆与挡板采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,自重标准值为0.16kN/m 脚手架上吊挂的安全设施（安全网）自重标准值为0.010kN/m 2）施工均布活荷载标准值
装修脚手架为2.00kN/m ,结构脚手架为3.00kN/m 3）风荷载
风压高度变化系数μz=0.65，地面粗糙度按C类
挡风系数=0.80 ,背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算，则脚手架风荷载体型系数 μs=1.3=1.3×0.80=1.04,工程位于广东省高州市,基本风压ω0=0.30kN/m 2.纵向水平杆验算 （1）荷载计算
钢管自重GK1=0.0326kN/m；脚手板自重GK2=0.30×0.27=0.08kN/m； 施工活荷载QK=3.00×0.27=0.80kN/m； 作用于纵向水平杆上线荷载标准值
永久荷载：q1=1.2×(0.0326+0.08)=0.14kN/m,施工活荷载：q2=1.4×0.80=1.12kN/m （2）纵向水平杆受力计算
每根钢管长约6.00m，按四跨连续梁计算,L=1.50m。 1） 抗弯强度验算
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弯矩系数KM1=-0.107,M1=KM1q1L=-0.107×0.14×1.50=-0.03kN·m 弯矩系数KM2=-0.121,M2=KM2q2L=-0.121×1.12×1.50=-0.30kN·m
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Mmax=M1+M2=0.03+0.30=0.33kN·m,σ=Mmax/W=0.33×10/4490=73.50kN·m 纵向杆的抗弯强度σ=73.50N/mm＜f=205N/mm,满足要求。 2） 挠度验算
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挠度系数Kυ1=0.632,υ1=Kυ1q1L/(100EI)=0.632×(0.14/1.2)×(1500)/(100EI)=0.17mm 挠度系数Kυ2=0.967,υ2=Kυ2q2L/(100EI)=0.967×(1.12/1.4)×(1500)/(100EI)=1.76mm υ
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=υ1+υ2=0.17+1.76=1.93mm
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纵向杆的υ=1.93mm＜[υ]=L/150=10mm与10mm,满足要求。
3）最大支座反力
Rq1=1.143×0.14×1.50=0.24kN,Rq2=1.223×1.12×1.50=2.05kN, Rmax=Rq1+Rq2=0.24+2.05=2.29kN 3.横向水平杆验算 （1）荷载计算
钢管自重gk1=0.0326kN/m
中间纵向水平杆传递支座反力R中=Rmax=2.29kN, 旁边纵向水平杆传递支座反力R边=Rmax/2=1.15kN （2）横向水平杆受力计算
按单跨简支梁计算，跨度为：L=0.80m 1)抗弯强度验算
Mmax=qL/8＋R中L/3=0.0326×0.80×0.80/8＋2.29×0.80/3=610000N·mm=0.61kN·m σ=Mmax/W=610000/4490=135.86N/mm
横向水平杆的抗弯强度σ=135.86N/mm＜f=205N/mm,满足要求。 2）挠度验算
集中荷载产生的挠度为:υ1=Pa(3L－4a)/(24EI)=2290×267(3×800－4×267)/(24EI)=1.87mm 均布荷载产生的挠度为:υ2=5qL/384EI=5×0.0326×800/(384EI)=0.01mm υ
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=υ1＋υ2 =1.87+0.01=1.88mm
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横向水平杆的υ=1.88mm＜[υ]=L/150=5.33mm与10mm,满足要求。
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4.横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑验算
R=R中＋R边＋Gk1L/2=2.29＋1.15＋0.0326×0.40=3.45kN
横向水平杆与立杆连接扣件R=3.45kN＜Rc=8.0kN(Rc为扣件抗滑承载力设计值),满足要求。
5.立杆容许长细比验算
计算长度附加系数k=1.0；考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.50 立杆步距h=1.80m；立杆计算长度Lo =kμh=1.0×1.50×1.80=2.70m=2700mm 长细比λ=Lo/i=2700/15.9=169.81 立杆长细比λ=169.81＜[210],满足要求。 轴心受压稳定性系数
Lo=kμh=1.155×1.50×1.80=3.12m=3119mm λ=Lo/i=3119/15.9=196，
?=0.188。
6.1 +63.00～+93.60m型钢支承段立杆验算、型钢承载力验算、拉吊卸荷段立杆验算 立杆按各段间距增加2个步距验算（除顶层外）
6.1.1+78.00～+93.60m,拉吊段净高度为15.60m,拉吊段计算高度为15.60m,拉吊段底标高为+78.00m,脚手板铺8层。 （1）荷载计算
1)脚手架结构自重：NG1k=gkH=0.1069×15.60=1.67kN 2)构配件自重：NG2k=1.44+1.92+0.23=3.59kN 其中：脚手板重量：8×1.50×0.40×0.30=1.44kN 栏杆、挡脚板重量：8×1.50×0.16=1.92kN 安全网重量：15.60×1.50×0.010=0.23kN 3)活荷载包括：
a.施工荷载：NQk=1.50×0.80/2×(3.00+2.00)=3.00kN b.风荷载标准值计算
拉吊段底离地高度+78.00m,μz=1.36;水平风荷载标准值ωk=1.36×1.04×0.30=0.42kN/m 由风荷载设计值产生的立杆段弯矩:
MW=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4ωkLah/10=0.9×1.4×0.42×1.50×1.80×1.80/10=0.26kN·m=260000N·mm （2）立杆稳定性验算 1)不组合风荷载时
N1=1.2(NGlk+NG2k）＋1.4ΣNQk=1.2×(1.67+3.59)+1.4×3.00=10.51kN N/（A）=10.51×1000/(0.188×424)=131.85N/mm 2)组合风荷载时
N1=1.2（NGlk+NG2k）＋0.9×1.4ΣNQk=1.2×(1.67+3.59)+0.9×1.4×3.00=10.09kN N/（A）＋MW/W=10.09×1000/(0.188×424)＋260000/4490=184.49N/mm 立杆稳定性为184.49N/mm＜f=205N/mm,满足要求。
6.1.2悬挑段+63.00～+78.00m，计算高度78.00-63.00=15.00+2.00×1.80=18.60m 6.1.2.1 型钢支承段立杆验算 (1)荷载计算
1）脚手架结构自重：NGlk=gkH=0.1069×18.60=1.99kN 2）构配件自重NG2k=1.80+2.40+0.28 =4.48kN 其中：脚手板重量：10×1.50×0.40×0.30=1.80kN 栏杆、挡脚板重量10×1.50×0.16=2.40kN
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安全网重量:18.60×1.50×0.010=0.28kN 3）活荷载包括：
a.施工荷载NQk=1.50×0.80/2×(3.00+2.00)=3.00kN b.风荷载标准值计算
水平风荷载标准值ωk=μzμsω0=1.28×1.04×0.30=0.40kN/m 由风荷载设计值产生的立杆段弯矩:
MW=0.9×1.4Mωk=0.9×1.4ωkLah/10=0.9×1.4×0.40×1.50×1.80×1.80/10=0.24kN·m=240000N·mm （2)立杆稳定性验算 1)不组合风荷载时
N1=1.2(NGlk+ NG2k）＋1.4ΣNQk=1.2×(1.99+4.48)+1.4×3.00=11.96kN N/(A)=11.96×1000/(0.188×424)=150.04N/mm 2)组合风荷载时
N1=1.2（NGlk+ NG2k）＋0.9×1.4ΣNQk=1.2×(1.99+4.48)+0.9×1.4×3.00=11.54kN N/(A)＋MW/W=11.54×1000/(0.188×424)＋240000/4490=198.22N/mm 立杆稳定性为198.22N/mm＜f=205N/mm,满足要求。 6.1.2.2 型钢承载力验算 悬挑材料选采用16号工字钢
H=160mm,b=88mm,tw=6.0mm,t=9.9mm,q=0.21kN/m,wx=140900mm,IX=11270000mm,S=80800mm, E=206000N/mm,f=205.00N/mm,fv=120.00N/mm,fy=235N/mm。
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（1）抗弯强度验算
lC1=1.25m,lC2=1.05m, lC3=0.25m,N1=N2=11.96kN=11960N,γx=1.05；
Mmax=-N(lC2+lC3)-qlC1/2=-11.96×(1.05+0.25)-0.21×1.25/2=-15.71kN·m=-15712063N·mm σ=Mmax/γxWx=15712063/(1.05×140900)=106.20N/mm
悬挑型钢梁抗弯强度σ=106.20N/mm＜215.00N/mm,满足要求。 （2）抗剪强度验算
V=2N+qlC1=11.96×2+0.21×1.25=24.18kN
τ=VS/Ixtw=24183×80800/(11270000×6.0)=28.90N/mm 悬挑型钢梁抗剪强度τ=28.90N/mm＜120.00N/mm,满足要求。 （3）整体稳定验算
L1=1250mm=1.25m,t=9.9mm,b=88mm,iy=18.90;λy=L1/iy=1250.00/18.90=66.14
b=1.07-(66.14/44000)×(235/235)=0.97,b=1.07-0.282/b=1.07-0.282/0.97=0.78 Mmax/bWx=15712063/(0.78×140900)=142.96N/mm
悬挑型钢梁整体稳定性=142.96N/mm＜215.00N/mm,满足要求。 （4）挠度验算 υ
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=NlC2lC1(3-lC2/lC1)/6EI+NlC3lC1(3-lC3/lC1)/6EI+qlC1/8EI
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=11960×1050×1250×(3-1050/1250)/(6×206000×11270000) +11960×250×1250×(3-250/1250)/(6×206000×11270000) +0.21×1250/(8×206000×11270000) =2.56+0.19+0.03=2.78mm 悬挑型钢梁挠度υ
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=2.78mm＜[υ]=1250/250=5.00mm,满足要求。
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