(钢板网叠合板)型钢悬挑脚手架施工方案

xxx住宅小区项目

型钢悬挑脚手架施工方案

编制人: 审核人: 审批人: 编制单位 ：xxx建筑集团有限公司 编制时间： 年 月 日

目录

1、编制依据 ............................................................................................................. 1 2、工程概况 ............................................................................................................. 1 2.1 工程建设概况 ........................................................................................... 1 2.2 建筑设计概况 ........................................................................................... 2 2.3 结构设计概况 ........................................................................................... 2 3、外架的整体设计 ................................................................................................. 3 3.1 外架的整体布置 ....................................................................................... 3 3.2 悬挑式脚手架构造设计 ........................................................................... 3 4、施工准备 ............................................................................................................. 9 4.1技术准备 .................................................................................................... 9 4.2材料准备及材料要求 ................................................................................ 9 5、施工方法 ........................................................................................................... 10 5.1悬挑式脚手架施工程序 .......................................................................... 10 5.2悬挑式脚手架搭设施工方法 .................................................................. 11 6、脚手架拆除 ....................................................................................................... 27 6.1 拆除脚手架前的准备工作 ..................................................................... 27 6.2 拆除脚手架时应遵守下列规定 ............................................................. 27 7.水平安全网 ......................................................................................................... 27 7.1水平网的设计及搭设 .............................................................................. 27 7.2安全注意事项 .......................................................................................... 30 7.3质量、安全要求 ...................................................................................... 30 8、脚手架检查与验收 ........................................................................................... 30 8.1 构配件检查验收 ..................................................................................... 30 构配件名称 ..................................................................................................... 32 检测项目 ......................................................................................................... 32 抽检数量 ......................................................................................................... 32 检测标准 ......................................................................................................... 32 扣件 ................................................................................................................. 32 按照现行国家标准«钢管脚手架扣件»GB15831的规定.............................. 32 8.2 脚手架检查验收 ..................................................................................... 32 9、安全管理及安全措施 ....................................................................................... 33

9.1防电、避雷措施要求 .............................................................................. 33 9.2脚手架使用要求与措施 .......................................................................... 34

9.3 安全管理措施 ......................................................................................... 34 10、计算书 ............................................................................................................. 36

10.1工况一外挑1300型钢悬挑脚手架计算书 .......................................... 36 10.2工况二外挑1500型钢悬挑脚手架计算书 .......................................... 49 10.3工况三外挑1950型钢悬挑脚手架计算书 .......................................... 62 10.4工况四外挑2150型钢悬挑脚手架计算书 .......................................... 75 10.5工况五外挑2400型钢悬挑脚手架计算书 .......................................... 88 10.6工况六外挑2950型钢悬挑脚手架计算书 ........................................ 101

1、编制依据

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 依 据 名 称 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 建筑施工安全检查标准 建筑施工高处作业安全技术规范 北京市建筑工程施工安全操作规程 安全网 钢管脚手架、模板支架安全选用技术规程 北京市施工现场安全生产标准化管理图集 施工组织设计 结构施工图纸 公司安全生产标准化管理图集 编 号 JGJ130-2011 JGJ59-2011 JGJ80-2016 （DBJ01-62-2002） （GB5725-2009） （DB11/T583-2015） 备 注 行业标准 行业标准 行业标准 地方标准 国家标准 地方标准 2、工程概况 2.1 工程建设概况

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

工程名称 工程地址 建设单位 设计单位 监理单位 勘察单位 总包单位 质量监督单位 劳务主要分包单位 合同范围 合同性质 投资性质 工 期 质量目标 现场管理目标 安全管理目标 第 1 页

2.2 建筑设计概况

序号 1 项目 结构形式 内容 剪力墙结构 2 建筑防火类别 住宅楼为二类高层建筑，公建为多层建筑，汽车库为Ⅰ类汽车库 3 设计使用年限 4 耐火等级 50年 地上二级，地下一级 8度 住宅楼±0.000相当于绝对标高m， 总建筑面积㎡，地上建筑面积㎡，地下建筑面积㎡ 建筑规模(㎡) 高度 层数 5 抗震设防烈度 6 7 8 建筑标高 建筑面积 单体名称 总面积㎡ 地上㎡ 地下㎡ 地上(m) 地下(m) 地上 地下 2.3 结构设计概况 序号 1 2 项目 结构形式 基础形式 内容 钢筋混凝土剪力墙结构，钢筋混凝土框架结构、预制叠合板结构 钢筋混凝土平板式筏基、条基 50年 二级 丙类 8° 第二组 二级 一级 ±0.00以下及以上外露构件二类 b，±0.00以上室内构件一类 车库 地基基础 12 住宅楼 CFG桩复合地基 天然地基 3 设计使用年限 建筑物安全等级 建筑物抗震分5 类 4 6 抗震设防烈度 7 设计地震分组 地基基础设计等级 地下室防水等9 级 8 10 11 环境类别 第 2 页

13 34、35地块 钢筋 天然地基 （预埋件及吊钩不得采用冷加工钢筋）；HPB300级, HRB400级。 混凝土 垫 层 14 主要结构材料 C15 基础 C35 框架柱墙 C40、C35 车库顶板 C35 楼 梯 C30 其它 C30 地下室底板、外墙、顶板和与土直接接触的混凝土构件,抗渗 等级除注明外为P6；地下车库部分基础底板及地下二层的外 墙抗渗等级为P8；住宅部分地下三层基础底板及地下三层外 墙抗渗等级为P8 15 装配式预制板 预制叠合楼板、阳台板、空调板、楼梯板 3、外架的整体设计 3.1 外架的整体布置

为满足结构施工时外维护需要及外墙模板搭设需要，本工程住宅楼采用工字钢悬挑式脚手架，悬挑方法如下表： 地块 1 2 3 3.2 悬挑式脚手架构造设计

悬挑式脚手架主悬挑梁采用20a#工字钢，悬挑钢梁上横担梁采用16#工字钢；脚手架全部采用双排单立杆，采用钢管（Ф48.3×3.6mm）扣件组合连接。脚手架立杆纵距为1.5m，排距0.8m；脚手架步距1.8m，外排脚手架在每

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楼号 层数 第一次悬挑楼层 第二次悬挑层数 第三次悬挑层数 备注

根大横杆之间增加护身栏杆，间距900mm。脚手架距结构外缘0.3m-0.4m之间（此部位采用模板等硬防护进行安全封堵）。为保证安全使用此挑架，在挑架的上部增加一道斜拉钢丝绳，采用6*19直径17mm钢丝绳。悬挑脚手架与主楼结构拉结按两步三跨与结构进行拉结（与楼层同时考虑）。

本工程外架立面防护网采用钢板网，钢板网标准规格为1000*1800，荷载不大于0.08KN/㎡，具体搭设构造详见5.2章第13条，立面防护网搭设。

本工程悬挑式脚手架搭设为结构施工阶段外防护架体，不作为结构架体使用，因此不得在架体上堆放材料或存放设备机具。严禁与模板体系拉结或支撑。

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悬挑式脚手架构造一览表

架体层数 高度立杆纵距立杆横距最内侧立杆距离结构边距离 卸荷钢丝绳规格 6*19甲户型 15 18.3 1.5 0.8 0.3 18 15.5 1.5 0.8 0.3 直径17mm 6*19直径17mm 6*19乙户型 15 18.3 1.5 0.8 0.3 18 15.5 1.5 0.8 0.3 直径17mm 6*19直径17mm 丙户

户型 上部吊点做法 下部预埋螺栓处节点做法 负弯矩筋设置 挑梁型号 是否增加联梁 联梁设置 （m） （m） （m） 见“钢丝绳卸见“悬挑梁末端荷上部拉结点设置” 叠合板预埋环构造” 详见“锚环位置面筋附加筋构造图” 详见“锚环位置面筋附加筋构造图” 详见“锚环位置面筋附加筋构造图” 详见“锚环位置面筋附加筋构造图” 详见“锚环位置面筋附加筋20a#工字钢 20a#工字钢 20a#工字钢 20a#工字钢 20a#工字有联梁 16#工字钢 见“钢丝绳卸见“悬挑梁末端荷上部拉结点设置” 叠合板预埋环构造” 有联梁 16#工字钢 见“钢丝绳卸见“悬挑梁末端荷上部拉结点设置” 叠合板预埋环构造” 有联梁 16#工字钢 见“钢丝绳卸见“悬挑梁末端荷上部拉结点设置” 叠合板预埋环构造” 有联梁 有联梁 16#工字钢 16#工字钢 18 15.5 1.5 0.8 0.3 6*19直径见“钢丝绳卸见“悬挑梁末端荷上部拉结点第 7 页

叠合板预埋环

型 17mm 6*1915 18.3 1.5 0.8 0.3 直径17mm 注：钢丝绳构造详见5.2第14）条 设置” 构造” 构造图” 详见“锚环位置面筋附加筋构造图” 钢 20a#工字钢 有联梁 16#工字钢 见“钢丝绳卸见“悬挑梁末端荷上部拉结点设置” 叠合板预埋环构造”

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4、施工准备 4.1技术准备

由技术人员编制脚手架搭设施工方案，并向工长进行方案交底，由工长向作业人员进行技术交底， 使作业人员清楚脚手架搭设型式、操作方法及注意事项。

4.2材料准备及材料要求

1）脚手架搭设所需主要材料见下表所示： 脚手架搭设主要材料明细表

名 称 大横杆 小横杆 立杆 剪刀撑 脚 手 板 钢板网 水平安全网 直角扣件 旋转扣件 对接扣件 钢丝绳 20a#工字钢 16#工字钢 机具配备

数 量 140400m 11220m 120960m 43200m 32400m 235800㎡ 1000㎡ 420000个 53400个 123000个 75000m 168t 77.7t 规 格 48.3×3.6mm 48.3×3.6mm 48.3×3.6mm 48.3×3.6mm 厚5cm、宽20～30cm 1x1.8m 3x6m Φ48.3 Φ48.3 Φ48.3 17mm6x19 20a# 16# 备注 第 9 页

名 称 架子扳手 力矩扳手 数 量 100把 8把 用途 架子工搭设和拆除架子用 检查架子扣件拧紧力度是否达到要求 备注 2）材料要求 （1） 钢管

① 钢管规格及材质要求：钢管均采用48.3×3.6mm高频焊接钢管。其材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》中Q235-A级钢的规定。

② 外观检查：钢管外观应平直光滑，没有裂缝、折痕、结疤、分层、严重锈蚀（内、外壁）和硬弯曲等现象。钢管必须涂有防锈漆。

③ 钢管上严禁打孔 （2） 扣件

① 材质：采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》的规定。

② 外观检查：扣件使用前应进行质量检查，有裂纹、缺爪、螺栓断丝或滑丝的严禁使用。

③ 脚手板：均采用50mm厚、宽度不小于200mm的松木，其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》中Ⅱ级材质的规定，不得使用腐朽的脚手板。

3） 人员准备：脚手搭设安排架子工60人，均要求持证上岗；架子工必须定期体检，合格者方可持证上岗，凡患有高血压、心脏病、癫痫病、晕高或视力不够等不得从事脚手架搭设。

5、施工方法

5.1悬挑式脚手架施工程序

按设计下预埋压环 → 安装钢梁 → 钢梁校正就位转角部位焊接槽钢连系梁 → 安装立杆 → 大横杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑→

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连墙件→铺脚手板→搭设防护栏杆→安装钢板网。

5.2悬挑式脚手架搭设施工方法 1）悬挑式脚手架悬挑梁：

悬挑的工字钢主梁采用20a#工字型钢，工字钢水平布置间距

1000m-2000m，在主梁上增加16#工字钢联梁，具体见挑梁平面图布置图，钢梁外挑长度及内锚长度见下表：

型钢悬挑示意图

钢梁外挑长度L1（mm） 钢梁内锚长度L2（mm） 部位 1150 1350 1800 2000 2250 2800 1450 1700 2250 2500 2850 3500 悬挑楼层楼板为预制叠合板，提前与生产厂家沟通深化，在悬挑楼层提前预留φ25孔洞，安装时将φ20锚固环与楼板连接、现浇部分提前采用De25PVC管预留，距悬挑梁尾端200mm处埋设第１个锚固点，第２个锚固点距

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第１个锚固点间距为200mm，外侧为外墙时在外墙相应位置预留洞口作为锚固点，为结构梁时，在梁中预埋钢筋作为锚固点，预埋钢筋要求详见下图。工字钢悬挑位置，详见各楼平面布置图。悬挑钢梁放入预留的锚环或预留墙洞内后必须用木楔子楔实、楔紧，保证悬挑钢梁牢固，不晃动。悬挑工字钢安装完成后，在悬挑工字钢上铺设临时施工脚手板和挡脚板。铺设宽度不得小于700mm，不得有悬挑板、探头板，脚手板的材质必须符合本方案的相关规定。

悬挑梁楼板处构造

注：1-φ25短钢筋150mm高，2-硬木楔子楔紧，3-100x150x10钢板

悬挑梁穿墙构造

注：1-φ25短钢筋150mm高，2-硬木楔子楔紧，3-100x150x10钢板

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悬挑梁阳台位置构造

悬挑梁前端预埋锚环大样图

2）悬挑端部锚环

悬挑梁端部采用φ20HPB300钢筋锚环， L63*6角钢采用成品穿孔角钢，角钢长度不小于300mm，穿孔直径20mm，穿孔边缘距离型钢边缘不小于18mm。增加：每个丝头采用双螺母固定，锚环位置1000mmx1200mm范围增加10@200上铁钢筋，详见“锚环位置面筋附加筋构造图”。

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悬挑梁末端叠合板位置预埋锚环构造

锚环位置面筋附加筋构造图

3）钢梁悬挑架角部加强做法

由于转角处无法采用直接下工字钢做法，参照规范做法采用16#工字钢做连梁的方法，工字钢之间采用焊接连接、满焊，焊缝厚度不小于10mm，焊缝要密实，不能有夹渣和咬肉现象，焊缝应平直均匀。角部钢梁两个方向相交部位，工字钢上下交错布置，构造做法见“型钢相交部位构造做法”，建筑

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物大角位置悬挑梁连接构造详见下图。由山墙悬挑钢梁上部伸出到大角的横担端部，应悬挂钢丝绳与主楼结构拉结，做法同悬挑钢梁端部做法，拉结牢固不得滑脱；该横担支撑点不少于3根悬挑钢梁，并均与悬挑钢梁焊接牢固。

阳角部位挑梁构造

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角部加强做法

注：6-卸荷支杆7-抱住钢管8-双扣件连接立杆9-双扣件连接抱柱钢管10-保险钢丝绳

11-悬挑钢梁

悬挑梁末端型钢相交部位锚环构造做法 （注：工字钢两侧及底部均用木楔楔紧）

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4）立杆

本工程采用双排脚手架，立杆为单立管，起步立杆长为6m 和4m（将接头错开），以后均用6m杆。采用对接扣件连接立杆接头，两个相邻立杆接头不能设在同步内，错开距离≥500mm且与相近大横杆的距离不宜大于步距的1/3，立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步或遗漏。一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步；如果超过相邻连墙件以上两步，无法设置连墙件时，应采取撑拉固定措施与建筑结构拉结。

悬挑脚手架立杆，放置在安装固定好的水平挑件上，立杆底部上下部位用Φ25长10cm钢筋头焊接在连梁上，钢筋头与水平挑件T型焊接，满焊、焊缝厚度不小于6mm，以固定立杆位置及钢丝绳防滑。

立杆必须沿其轴线搭设到顶，且每层搭设超过作业面或屋面结构板高度1.5m，立杆的垂直偏差小于100mm。

5） 大横杆、护身栏杆

起步杆采用6m与4m杆错开接头，大横杆采用长度为6m钢管，布置在立杆内侧，与立杆交接处用直角扣件连接，不得遗漏。两排立杆内侧布设大横杆，大横杆步距1.8m，大横杆间连接采用对接扣件，接头与相邻立杆距离≤500mm且不可在转角处。

相邻大横杆的接头必须相互错开，不得出现在同一跨内。同一排大横杆水平偏差≤该片脚手架总长度1/250且≤50mm。

每步架体设置一道水平腰杆，腰杆设在外排立杆内侧，大横杆之上900mm处与立杆用直角扣件加固。

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6） 小横杆

贴近立杆布置，搭于大横杆上并用直角扣件扣紧，其架子里侧端头伸出扣件盖板边沿为100mm,该杆轴线偏离主节点距离不大于150mm，并在相邻立杆之间加设1根或2根支承横杆（铺设脚手板用），使小横杆间距不大于750mm。为了使立杆在受荷时偏心减小，小横杆上下步应交叉设置于立杆的不同侧面，在任何情况下不得拆除靠近主节点位置处的小横杆。

小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于100mm；伸出里排大横杆距结构外边缘150mm，作业层时在小横杆下面设置一层水平安全兜网封闭。

7) 纵、横向扫地杆

必须设置纵横向扫地杆。纵向扫地杆用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方立杆上。

8）剪刀撑与横向斜撑

本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式，随立柱、纵横向水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置。采用单杆通长剪刀撑。

剪刀撑水平间距不大于6m，双向设置，斜杆与地面的夹角在45°～60°之间。斜杆相交点处于同一条直线上，并沿架高连续布置。剪刀撑的一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加2～4 个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。

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当斜杆在1跨内跨越两个步距时，宜在相交的纵向水平杆处，增设一根横向水平杆，将剪刀撑斜杆固定在其伸出端上。

剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度≥1000mm，并用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥100mm。

横向斜撑应在拐角处和中间每隔6跨距设置一道。横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字形连续布置。

9）连墙件

连墙件采用两步三跨，钢管连接，竖向间距不大于3.0m，水平间距不大于4.5m。当架体搭设至有连墙件的主节点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。

连墙件与结构梁拉结采用预埋钢管做法：连墙杆用φ48.3×3.6的钢管，与脚手架、建筑物的连接采用双扣件连接，具体详见下图。

连墙件与外墙拉结：本工程悬挑脚手架与外墙拉结时，在每层楼板的上

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方500mm内预留直径50mm圆洞做为架体拉接点，水平间距不大于4.5m，拉结点详见附图。

连墙件横竖向顺序排列、均匀布置、与架体和结构立面垂直，位置按图预留准确。连墙杆伸出扣件的距离应大于100mm。偏离主节点的距离不大于300mm。底部第一根大横杆就开始布置连墙杆。连墙杆应呈水平设置，当不能水平设置时，应向脚手架一端下斜设置。

10) 脚手板

（1）作业层的脚手板应铺满、铺稳，用镀锌铁丝与横向水平支承杆绑牢。 （2）脚手板应设置在横向水平杆上。

（3）脚手板接头：脚手板的铺设可采用对接平铺或搭接铺设。对接铺设时，接头处必须设置两根横向水平杆，两杆间的距离≯300mm，脚手板外伸长度130～150mm；当采用搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度≥200mm，底部的板伸出横向水平杆的长度≥100mm。

（4）在架体底层及作业层需搭设脚手板。

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≥L≥脚手板搭接～150≤300脚手板对接

11） 扣件安装要求

（1） 扣件规格必须与钢管外径相匹配。

（2）螺栓拧紧力矩不应小于45N·m，且不大于65N·m。

（3） 在主节点固定横向水平杆、纵向水平杆等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。

（4） 对接扣件开口应朝上或朝内。

（5） 各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。 （6）节点构造 ① 正交节点

立杆与纵向平杆或横向平杆的正交节点采用直角扣件。对于由立杆、纵向平杆和横向平杆组成的节点，当脚手板铺于横向平杆之上时，立杆应于纵向平杆连接，横向平杆置于纵向平杆之上（贴近立杆）并与纵向平杆连接。

② 斜交节点

杆件之间的斜交节点采用旋转扣件。凡计算简图中由平杆、立杆和斜杆交汇的节点，其旋转扣件轴心距平、立杆交汇点应≤150mm。无三杆交汇要求的斜交节点，可不受此，但宜尽量靠**面杆件节点。

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立杆横向平杆纵向平杆直角扣件直角扣件正交节点

斜交节点

12） 挡脚板的搭设

（1） 挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。 （2） 挡脚板高度不应小于180mm。 13） 立面防护网搭设

（1）本工程外架立面防护网采用钢板网，荷载不大于0.08KN/㎡。 钢板网规格尺寸：宽度1米，高度1.8米,厚度0.6mm.

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钢板网样式：面板在内，钢板网龙骨在外,龙骨尺寸20mm*20mm*1.2mm方管。

钢板网颜色：统一为国标色卡（GSB05-1426-2001）PB09 天（酞）蓝。 龙骨颜色：统一为国标色卡（GSB05-1426-2001）PB11 孔雀蓝。 （2） 材质的合格性：必须有产品合格证书必须有允许使用的证明书或有合格的检验记录。

（3） 立网搭设：

每片钢板网采用4个连接管件与架体外侧大横杆采用扣件连接，连接件长300mm，连接件端头伸出扣件盖板边缘长度不小于100mm，钢板网之间垂直方向采用连接件连接，钢板网连接应紧固，立面应保持平整，顺齐。

（4）悬挑脚手架底层防护：在悬挑钢梁下侧安装成品钢板网进行防护，钢板网与悬挑工字钢或架体应连接牢固。

钢板网连接构造示意图

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（5）架体顶部临时防护部分外立面采用密目网防护。

网材的合格性：新安全网必须有产品合格证书，旧网必须有允许使用的证明书或有合格的检验记录（现场承载力合格性试验）。

系结点：在每个系结点上，边绳应与架体靠紧，并用一根的绳系连接，系结点沿网边均匀分布，其结点间的距离不大于750mm。系绳结点牢固又易解，受力后不会散脱为准。不得用铁丝代替系绳。

网与网的连接：多张网连接使用时，相邻部分应靠紧或重叠，连接系绳的材质与网绳相同。

（6）塔吊附着部位，局部采用小规格板块替换。架体部分相应增加横杆，使小规格板块与架体连接。

14）卸荷

工字钢悬挑梁端部均采用斜拉绳卸荷，对于悬挑长度超2.5m悬挑梁，在2.0m位置增设一道斜拉绳卸荷，卸荷采用直径17mm,型号6×19钢丝绳，在悬挑工字钢外沿10cm处焊接25钢筋，做钢丝绳拉结固定点，卸荷预埋环采用直径20的一级钢筋制作，详见钢梁卸荷构造图，布置在悬挑工字钢上层楼板的边梁里，预埋环位置距主体外沿20cm，钢丝绳两端各用四个绳卡进行加固，绳卡压板应设置在钢丝绳主要受力的一边，绳卡间距不应小于钢丝绳直径的6倍，并在第三个卡环后面设置安全检查弯，第三个和第四个卡环间距不得小于500mm。详见“钢丝绳卡环构造示意图”斜拉绳作为安全措施不参与架体验算。除楼电梯间特殊位置，其他部位有阳台等悬挑部位此处阳台等悬挑板不作为锚固段，均从楼层梁处开始计算锚固段。有悬挑梁从阳台和空调板部位伸出的地方在锚固梁部位将悬挑钢梁用模板或木方垫高，防止悬挑钢梁直接落在阳台和空调板上造成悬挑部位结构裂缝及破坏。

悬挑式脚手架在每个悬挑层做一次卸荷；脚手架平面图中各阳角处应做两次卸荷，即悬挑层做第一次卸荷，悬挑层以上第三层做第二次卸荷采用6*19

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直径17mm钢丝绳利用从顶板预埋的锚环或利用外墙穿墙螺栓眼位置穿拉环拉拽脚手架，拉环焊接位置焊缝厚度不小于6mm，焊缝要密实，不能有夹渣和咬肉现象，焊缝应平直均匀，每根工字钢均进行卸荷，锚环做法详见悬挑脚手架锚筋示意图。卸荷点卸荷后需经安全员检查合格后方可继续搭设上部脚手架，拆除脚手架时也必须经安全员通知后才可以拆除卸荷点。

钢梁卸荷构造示意图

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钢丝绳卡环构造示意图

钢丝绳卸荷上部拉结点设置

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6、脚手架拆除

6.1 拆除脚手架前的准备工作

1） 应全面检查架体的扣件连接、支撑体系等是否符合构造要求。 2） 应根据检查结果补充施工方案中拆除规定和措施，经批准后方可实施。

3） 应清除架体上的其它材料、杂物及障碍物。 4） 拆除架体上的临时用电线。 6.2 拆除脚手架时应遵守下列规定

1）脚手架拆除前应由单位工程负责人召集有关人员对工程进行全面检查与签证，确认建筑物已施工完毕，确已不需要脚手架时方可拆除。

2）脚手架拆除前先对架子工进行技术、安全交底，把脚手架上的存留材料、杂物等清理干净，并应设置警戒区，设专人负责警戒。

3）脚手架拆除应按“由上而下，先横杆后立杆，先搭后拆，后搭先拆”的原则进行，严禁先拆除或松开下层脚手架的杆件连接和拉结。

4）脚手架拆除自上而下逐步拆除，一步一清，不得采用踏步式拆法，不准上下层同时作业，拆除大横杆、剪刀撑时应先拆中间扣，然后托住中间，再解端头扣。

5）连墙件应随脚手架逐层拆除，分段拆除时高差不得大于两步，否则应增加临时连墙件。

6）拆除的各构配件严禁抛掷至地面。 7.水平安全网

7.1水平网的设计及搭设

1）本工程住宅楼采用挑网防护，直接在首层安放水平网距地高度不能满足现场施工安全的需要（不能消除施工安全隐患），为此水平网将从二层开始设置一道6m宽水平接网（双层布置），向上按每三层设置一道3m宽水平接网

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（单层布置）。随层设置一道3m宽水平跟网，水平网挑杆楼角部位必须布设，其他位置挑杆间距不大于6m。

2）首层网应为双层，里低外高，里侧用Φ１０钢丝绳与结构进行（２０～３０cm每扣距离）连接牢固，外侧钢丝绳采用Φ１０与各支撑杆连接，外侧与支撑架进行（不大于３０cm每扣距离）连接。双层网内侧连在一起，外侧下一层网应高于里侧２５cm，上层网与下层之间距离为５０～６０cm，网不宜绷得太紧。高层网下净空５m严禁堆放物料及设施，多层网下净空３m严禁堆放物料及设施。

3）水平网接头处必须连接严密，与建筑物之间缝隙不大于100㎜，并外沿高于内沿；无法搭设水平安全网的，必须逐层设密目网封闭，支搭水平安全网，直至没有高处作业时方可拆除。同时在与外侧的钢丝绳连接时必须采用尼龙绳进行连接。非窗口处使用结构大模孔，用专用绑扎绳连接里外用Φ48.3的钢管，窗口处用钢管直接与结构连接。在楼的转角处预埋60的PVC塑料管，以便于搭设角杆。 4）搭设时挑出的钢管必须按图上的长度进行，支撑架必须具有足够的强度和刚度，同时系网处无尖锐边缘。具体详见下图。 外横杆拉绳6003000大眼安全网外墙钢管，间距10m且在建筑物转角处必须设置窗洞口横杆 第 28 页

安全网钢丝绳网钢丝绳网钢丝绳

5）要保证安全网完整有效，受力均匀，两网的搭接要严密，不得有缝隙。安装平网应外高里底，以15度为宜，网不宜绑紧。多张网连接使用时，相邻部位应仅靠或重叠。必须经常清理网上杂物，网内不得有积物。安全网安装后，必须经安全部门的检查验收合格后签字方可使用。拆除安全网必须在有经验的人员严密监督下进行，拆网应自上而下，同时采取防坠落措施。层间网搭设同上。

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6）电梯井口设置1.5m高的金属防护门，电梯井内每隔两层且不大于10m，设一道水平安全网，安全网应封闭严密，电梯井内不能作为垂直运输通道和垃圾通道。

建筑临边四周无围护结构时，必须设两道防护栏杆和密目网封闭。 密目网严禁作为平网使用，密目网安装采用专用绑扎绳。固定点间距不大于500mm，上下两网的拼缝要严密。

7.2安全注意事项

支挑外平网时，要随着楼层的增高及时支搭，使外平网真正起到安全防护作用，网内杂物要及时清理到楼层内，严禁向下、向外抛掷物料。

严格按照施工方案规定的尺寸进行搭设，控制好立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差，并确保节点连接达到要求。

搭设完毕后应进行检查验收，检查合格后才能使用，并定期检查，检查合格后方可继续使用。

7.3质量、安全要求

1）把好材料、加工和产品质量关，所有构配件、安全网必须有合格证书，加强对架设工具的管理和维修保养工作，避免使用质量不合格的架设工具和材料。

2）加强对架设工具材料的统一管理，严格执行发放和入库制度。避免或减少在搭、拆、运输和存放过程中造成的损坏。及时进行维修保养，剔除不合格品（不能保证安全使用者）。

8、脚手架检查与验收

对脚手架的检查与验收应严格遵照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）的要求进行。

8.1 构配件检查验收

根据DB11/T583-2015规定，构件进场应按下表一进行验收，按下表2进

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行复验。

表一：构配件进场检查要求

项目 要求 营业执照、资质证明、生产技术资料 许可证、产品合格证、质量检测报告、相关合同要件 钢管表面应平直光滑,不得有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕、深的划钢管 道及严重锈蚀等缺陷,严禁打孔;钢管外壁使用前必须涂刷防锈漆,钢管内壁宜涂刷防锈漆 钢管外径及壁厚 外径48.6mm;壁厚大于等于３mm 不允许有裂缝、变 形、滑 丝的螺栓存在;扣件与钢管 接触部位不应有氧化皮;活扣件 动部位应能灵活转动,旋转扣件两旋转面间隙应小于１mm;扣件表面应进行防锈处理 木脚手板不得有通透疖疤、脚手板 扭曲变形、劈裂等影响安全使用的缺陷,严禁使用含有全数 目测 全数 目测 3% 游标卡尺测量 全数 目测 — 检查资料 抽查数量 检查方法 第 31 页

标皮的、腐朽的木脚手板 安全网绳不得损坏和腐朽,平支安全网宜使用锦纶安安全网 全网;密目式阻燃安全网除满足网目要求外,其锁扣间距应控制在300mm 以内 表二扣件进场检测要求

构配件名称 检测项目 抽检数量 检测标准 全数 目测 直角:抗滑性能、按照现行国抗破坏性能、扭转281~500件 ８件 501~1200 13件 家标准«钢管脚手刚度旋转扣件:抗扣件 滑性能、抗破坏性1201~10000 20件 架扣件»GB15831 能、抗拉性能、抗的规定 压性能 8.2 脚手架检查验收 1） 搭设阶段性检查与验收 脚手架阶段性检查与验收内容 阶段 初 次 中 间 验 收 遇有六级大风、大雪后 顶 层 达到设计高度后 时间 脚手搭设前 每搭完10ｍ高度后 2） 在使用中应定期检查的项目 脚手架在使用中定期检查的项目 项 目 杆 件 底 座 扣 件 架体位移 荷载 安全措施 是否超载 安全防护措施是否符合要求 杆件的设置和连底座是否松扣件是否立杆的沉内 容 接，拉结杆、支动，立杆是否短缺，螺降与垂直撑、等是否符合悬空，地基是丝是否松度是否超

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构造要求 否积水 动 过规定 3） 搭设的规范允许偏差 脚手架体主要搭设的允许偏差(mm) 序号 内 容 项 目 最 后 验 收 1 立杆垂直度 搭设中检查 偏差的高度 搭设高20 m H ＝ 2 m H ＝ 10 m H ＝ 20 m 步距 2 间距 纵距 横距 主节点处各扣件中心相互距离 a≤150mm 同步立杆上两个相隔对接扣件的高差 3 扣件安装 立杆上的对接扣件至主节点的距离 纵向水平杆上的对接扣件至主节点距离 扣件螺栓拧紧扭矩 9、安全管理及安全措施 9.1防电、避雷措施要求

1）在雷雨季节搭建筑物的脚手架，应与地相连，以防雷击。设避雷针和建筑物的避雷系统接通，脚手架和建筑物的接地系统单独引线相接以防漏电伤人。

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技术要求 允许偏差 — ± 40 ± 7 — ± 20 ± 40 ± 20 — ± 50 ± 20 ≥500 mm ≤ h/3 —— a≤L/3 45-65 N·M

2）工地临时用电线路架设及脚手架的接地、避雷措施，脚手架与架空输电线路的安全距离等应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的有关规定执行，钢管脚手架上安装照明灯时，电线不得接触脚手架，并要做绝缘处理。

3）避雷装置：

⑴ 脚手架顶部应设置避雷针。

⑵ 用16㎡黄绿双色铜芯线作引下线，途中用磁瓶，导线绑扎。 ⑶ 接地装置的接地线应采用三根导体，在不同点与接地体作电气连接，垂直接地体应采用5×50角铁、ф48.3*3.6钢管或ф22圆钢，长度2.2m，不得采用螺纹钢，接地电阻不大于4Ω。

9.2脚手架使用要求与措施

1)脚手架每层搭设完成后，项目经理应组织专业工长，技术负责人，质检员，安全员共同自检合格后报监理单位验收，验收合格后经施工单位及总监理工程师签字后方可投入使用。

2)结构施工阶段，双排架只作为防护用架，结构支撑架、泵管固定架不得与防护架相连，施工荷载不得大于2KN/m²，严禁使用架子起吊重物。

3）脚手架使用时，应避免交叉作业，作业面不得超过一层，并在上层作业面满铺脚手板封严，工长做好交底，不得乱扔杂物。

9.3 安全管理措施

1）持证上岗：脚手架搭设人员必须持证上岗，并定期体检合格。 2）安全保护用品：作业人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。 3）在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。 4）搭拆脚手架时，应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。

5）架体合格后使用：架体的构配件质量与搭设质量，应检查验收合格后

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方准使用。

6）控制荷载：架体上的活荷载不得超过2kN/m2。不得将模板支撑、砼泵送管等固定在架体上。

7）雨天禁止施工。

8）在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件： 9）主节点处的纵、横向水平杆，纵、横扫地杆。 10）拉结顶撑杆。

11）脚手架应经专职安全员验收后方可使用。

12）使用期间，应设专人定期对脚手架进行检查，检查拉接点、接头扣件、连接扣件是否连接牢固；检查脚手板的铺装是否安全可靠；检查安全网是否安全可靠。如发现任何异常现象立即通知项目部，必要时封闭并停止使用，直至处理合格后方可使用。

13）脚手架使用过程中应设专人定期对钢梁弯曲值、锚固端楼板边线及开裂情况、架体的变形和位移情况进行观测，并做好观测记录。在每栋楼的楼角处和东南西北各立面中间位置设置检查观测点，定期观测测量脚手架的整体垂直度，以确保脚手架的安全稳定，如遇大风、大雨等天气应加强监测。（附图甲乙丙户型脚手架监测点布置图）

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10、计算书

10.1工况一外挑1300型钢悬挑脚手架计算书

型钢悬挑脚手架计算书

依据规范:

《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计标准》GB50017-2017 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

计算参数:

钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。 双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。

立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构0.30米，步距1.80米。 采用的钢管类型为φ48.3×3.0，

连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m2，同时考虑2层施工。

脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设2层计算。 栏杆采用木板，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.1000kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.2300，体型系数1.2000。 卸荷吊点按照构造要求考虑，不进行受力计算！

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢，建筑物外悬挑段长度1.30米， 建筑物内锚固段长度1.70米，支承点到锚固中心点距离为1.40米。

悬挑水平钢梁上面的联梁采用16号工字钢，相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置1根立杆。 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。

一、小横杆的计算

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小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=2.000×1.500/2=1.500kN/m

荷载的计算值 q=1.20×0.036+1.20×0.262+1.40×1.500=2.458kN/m

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下:

2

M=2.458×0.800/8=0.197kN.m

σ=γ0M/W = 1.000×0.197×106/45.7=43.166N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:

荷载标准值q=0.036+0.262+1.500=1.798kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度

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V=5.0×1.798×800.04/(384×2.06×105×109995.8)=0.423mm 小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!

二、大横杆的计算

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036×0.800=0.028kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 P=(1.20×0.028+1.20×0.210+1.40×1.200)/2=0.983kN

大横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

2

M=0.08×(1.20×0.036)×1.500+0.175×0.983×1.500=0.266kN.m σ=γ0M/W = 1.000×0.266×106/45.7=58.339N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

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最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677×0.036×1500.004/(100×2.060×105×109995.800)=0.05mm 集中荷载标准值P = (0.028+0.210+1.200)/2 = 1.438kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.146×1438.400×1500.003/(100×2.060×105×109995.800)=2.46mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.509mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑力的计算

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: γ0R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； γ0 —— 结构重要性系数；

横杆的自重标准值 P1=0.036×1.500=0.053kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 γ0R = 1.000×(1.20×0.053+1.20×0.210+1.40×1.200) = 1.996kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑

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承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；

四、脚手架荷载标准值

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(kN/m)；本例为0.1295 NG1 = 0.130×18.000=2.331kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.350×2×1.500×(0.800+0.300)/2=0.578kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.170×1.500×2=0.510kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.100 NG4 = 0.100×1.500×18.000=2.700kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.119kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 2.000×2×1.500×0.800/2=2.400kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，W0 = 0.450 Uz —— 风荷载高度变化系数，Uz = 1.230 Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.200

经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.450×1.230×1.200 = 0.6kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 0.9×1.40NQ

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+0.9×1.40×2.400=10.366kN

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不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+1.40×2.400=10.702kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 1.40×0.6×0.05ξWklaHc2 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； ξ —— 弯矩折减系数；

Hc —— 连墙件间竖向垂直距离 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩：

Mw=1.40×0.6×0.05×0.60×0.6×1.500×3.600×3.600=0.325kN.m

五、立杆的稳定性计算

卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.702kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

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经计算得到:

σ=1.0×10702/(0.19×427)=130.937N/mm2；

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.366kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.325kN.m； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到

σ=1.0×10366/(0.19×427)+1.0×325000/4555=198.265N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

六、连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：

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Nlw = 1.40 × wk × Aw

wk —— 风荷载标准值，wk = 0.6kN/m2；

Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积: Aw = 3.60×4.50 = 16.200m2；

No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 3.000 经计算得到 Nlw = 15.0kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 18.0kN 根据连墙件杆件强度要求，轴向力设计值 Nf1 = 0.85An[f]/γ0 根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值 Nf2 = 0.85φA[f]/γ0

其中 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.61的结果查表得到φ=0.95；

净截面面积Ac = 4.27cm2；毛截面面积 A = 18.32cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 74.395kN

Nf1>Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!

经过计算得到 Nf2 = 303.873kN

Nf2>Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!

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连墙件拉结楼板预埋钢管示意图

七、联梁的计算

按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力，P=10.70kN 计算简图如下

支撑按照简支梁的计算公式

其中 n=1.50/1.50=1 经过简支梁的计算得到

支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(1-1)/2×10.70+10.70+1.50×0.20/2=10.85kN 通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 2×0.00+10.70+1.50×0.20=11.00kN 最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=(1×1-1)/(8×1)×10.70×1.50+0.20×1.50×1.50/8=0.06kN.m 抗弯计算强度:

f = 1.0×0.06×106/141000.0=0.40N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

八、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C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。

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悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。

本工程算例中，m = 1300mm，l = 1400mm，ml = 300mm，m2 = 1100mm； 水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 237.00cm3。 受脚手架作用传递集中力 P=11.00kN

水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.20×35.50×0.0001×7.85×10=0.33kN/m k=1.30/1.40=0.93 kl=0.30/1.40=0.21 k2=1.10/1.40=0.79 代入公式，经过计算得到 支座反力 RA=33.881kN 支座反力 RB=-10.971kN 最大弯矩 MA=15.688kN.m 抗弯计算强度:

f = γ0M/γW = 1.0×15.688×106/(1.05×237000.0)=63.040N/mm2

第 45 页

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载 N=6.12+2.40=8.52kN

水平钢梁自重计算荷载 q=35.50×0.0001×7.85×10=0.28kN/m 最大挠度 Vmax=2.603mm

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)表5.1.8规定： 水平支撑梁的最大挠度小于2600.0/250,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下

其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录得到： φb=2.00

由于φb大于0.6，按照《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录C其值φb'=1.07-0.282/φ

b=0.929

经过计算得到强度 σ=1.0×15.69×106/(0.929×237000.00)=71.25N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

十、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钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=10.971kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》9.7.6 [f] = 65N/mm2；

压点处采用2个 U 形钢筋拉环连接，承载能力乘以0.85的折减系数；钢筋拉环抗拉强度为

第 46 页

110.50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[10971×4/(3.1416×110.50×2)]1/2=8mm

依据JGJ130规范，U形钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16mm。

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。

2.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 10.97kN； 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1.5N/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10971.30/(3.1416×20×1.5)=116.4mm。

3.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 10.97kN； d —— 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

b —— 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；

fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!

4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下： 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 10.97×1.40/2 = 7.68kN.m

第 47 页

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条

其中 α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， α1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc──混凝土抗压强度设计值； h0──截面有效高度； fy──钢筋受拉强度设计值。

截面有效高度 h0 = 130-15 = 115mm；

αs = 7.68×106/(1.000×14.300×1.5×1000×115.02)=0.0270 ξ = 1-(1-2×0.0270)1/2=0.0270 γs = 1-0.0270/2=0.9860 楼板压点负弯矩配筋为

As = 7.68×10^6 / (0.9860×115.0×210.0) = 322.4 mm2 悬挑脚手架计算满足要求！

第 48 页

10.2工况二外挑1500型钢悬挑脚手架计算书

型钢悬挑脚手架计算书

依据规范:

《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计标准》GB50017-2017 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

计算参数:

钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。 双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。

立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构0.30米，步距1.80米。 采用的钢管类型为φ48.3×3.0，

连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m，同时考虑2层施工。

脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设2层计算。 栏杆采用木板，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.1000kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.2300，体型系数1.2000。 卸荷吊点按照构造要求考虑，不进行受力计算！

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢，建筑物外悬挑段长度1.50米， 建筑物内锚固段长度1.90米，支承点到锚固中心点距离为1.60米。

悬挑水平钢梁上面的联梁采用16号工字钢，相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置1根立杆。 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。

2

一、小横杆的计算

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

第 49 页

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=2.000×1.500/2=1.500kN/m

荷载的计算值 q=1.20×0.036+1.20×0.262+1.40×1.500=2.458kN/m

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下:

2

M=2.458×0.800/8=0.197kN.m

σ=γ0M/W = 1.000×0.197×10/45.7=43.166N/mm 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

6

2

3.挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:

荷载标准值q=0.036+0.262+1.500=1.798kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×1.798×800.04/(384×2.06×105×109995.8)=0.423mm 小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!

第 50 页

二、大横杆的计算

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036×0.800=0.028kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 P=(1.20×0.028+1.20×0.210+1.40×1.200)/2=0.983kN

大横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

2

M=0.08×(1.20×0.036)×1.500+0.175×0.983×1.500=0.266kN.m σ=γ0M/W = 1.000×0.266×106/45.7=58.339N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm,满足要求!

2

3.挠度计算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下:

第 51 页

集中荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677×0.036×1500.004/(100×2.060×105×109995.800)=0.05mm 集中荷载标准值P = (0.028+0.210+1.200)/2 = 1.438kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.146×1438.400×1500.003/(100×2.060×105×109995.800)=2.46mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.509mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑力的计算

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: γ0R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； γ0 —— 结构重要性系数；

横杆的自重标准值 P1=0.036×1.500=0.053kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 γ0R = 1.000×(1.20×0.053+1.20×0.210+1.40×1.200) = 1.996kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；

第 52 页

四、脚手架荷载标准值

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(kN/m)；本例为0.1295 NG1 = 0.130×18.000=2.331kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.350×2×1.500×(0.800+0.300)/2=0.578kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.170×1.500×2=0.510kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.100 NG4 = 0.100×1.500×18.000=2.700kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.119kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 2.000×2×1.500×0.800/2=2.400kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，W0 = 0.450 Uz —— 风荷载高度变化系数，Uz = 1.230 Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.200

经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.450×1.230×1.200 = 0.6kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 0.9×1.40NQ

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+0.9×1.40×2.400=10.366kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ

第 53 页

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+1.40×2.400=10.702kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 1.40×0.6×0.05ξWklaHc2 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； ξ —— 弯矩折减系数；

Hc —— 连墙件间竖向垂直距离 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩：

Mw=1.40×0.6×0.05×0.60×0.6×1.500×3.600×3.600=0.325kN.m

五、立杆的稳定性计算

卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.702kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到:

σ=1.0×10702/(0.19×427)=130.937N/mm2；

第 页

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.366kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.325kN.m； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到

σ=1.0×10366/(0.19×427)+1.0×325000/4555=198.265N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

六、连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： Nlw = 1.40 × wk × Aw

wk —— 风荷载标准值，wk = 0.6kN/m2；

第 55 页

Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积: Aw = 3.60×4.50 = 16.200m2；

No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 3.000 经计算得到 Nlw = 15.0kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 18.0kN 根据连墙件杆件强度要求，轴向力设计值 Nf1 = 0.85An[f]/γ0 根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值 Nf2 = 0.85φA[f]/γ0

其中 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.61的结果查表得到φ=0.95；

净截面面积Ac = 4.27cm2；毛截面面积 A = 18.32cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 74.395kN

Nf1>Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!

经过计算得到 Nf2 = 303.873kN

Nf2>Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!

连墙件拉结楼板预埋钢管示意图

七、联梁的计算

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按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力，P=10.70kN 计算简图如下

支撑按照简支梁的计算公式

其中 n=1.50/1.50=1 经过简支梁的计算得到

支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(1-1)/2×10.70+10.70+1.50×0.20/2=10.85kN 通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 2×0.00+10.70+1.50×0.20=11.00kN 最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=(1×1-1)/(8×1)×10.70×1.50+0.20×1.50×1.50/8=0.06kN.m 抗弯计算强度:

f = 1.0×0.06×106/141000.0=0.40N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

八、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C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。

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悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。

本工程算例中，m = 1500mm，l = 1600mm，ml = 300mm，m2 = 1100mm； 水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 237.00cm3。 受脚手架作用传递集中力 P=11.00kN

水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.20×35.50×0.0001×7.85×10=0.33kN/m k=1.50/1.60=0.94 kl=0.30/1.60=0.19 k2=1.10/1.60=0.69 代入公式，经过计算得到 支座反力 RA=32.639kN 支座反力 RB=-9.596kN 最大弯矩 MA=15.781kN.m 抗弯计算强度:

f = γ0M/γW = 1.0×15.781×106/(1.05×237000.0)=63.416N/mm2

第 58 页

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载 N=6.12+2.40=8.52kN

水平钢梁自重计算荷载 q=35.50×0.0001×7.85×10=0.28kN/m 最大挠度 Vmax=3.333mm

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)表5.1.8规定： 水平支撑梁的最大挠度小于3000.0/250,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下

其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录得到： φb=2.00

由于φb大于0.6，按照《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录C其值φb'=1.07-0.282/φ

b=0.929

经过计算得到强度 σ=1.0×15.78×106/(0.929×237000.00)=71.68N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

十、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钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=9.596kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》9.7.6 [f] = 65N/mm2；

压点处采用2个 U 形钢筋拉环连接，承载能力乘以0.85的折减系数；钢筋拉环抗拉强度为

第 59 页

110.50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[9596×4/(3.1416×110.50×2)]1/2=8mm

依据JGJ130规范，U形钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16mm。

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。

2.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 9.60kN； 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1.5N/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9595.71/(3.1416×20×1.5)=101.8mm。

3.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 9.60kN； d —— 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

b —— 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；

fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!

4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下： 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 9.60×1.60/2 = 7.68kN.m

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根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条

其中 α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， α1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc──混凝土抗压强度设计值； h0──截面有效高度； fy──钢筋受拉强度设计值。

截面有效高度 h0 = 130-15 = 115mm；

αs = 7.68×106/(1.000×14.300×1.5×1000×115.02)=0.0270 ξ = 1-(1-2×0.0270)1/2=0.0270 γs = 1-0.0270/2=0.9860 楼板压点负弯矩配筋为

As = 7.68×10^6 / (0.9860×115.0×210.0) = 322.3 mm2 悬挑脚手架计算满足要求！

第 61 页

10.3工况三外挑1950型钢悬挑脚手架计算书

型钢悬挑脚手架计算书

依据规范:

《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计标准》GB50017-2017 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

计算参数:

钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。 双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。

立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构0.30米，步距1.80米。 采用的钢管类型为φ48.3×3.0，

连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m，同时考虑2层施工。

脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设2层计算。 栏杆采用木板，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.1000kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.2300，体型系数1.2000。 卸荷吊点按照构造要求考虑，不进行受力计算！

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢，建筑物外悬挑段长度1.95米， 建筑物内锚固段长度2.45米，支承点到锚固中心点距离为2.15米。

悬挑水平钢梁上面的联梁采用16号工字钢，相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置1根立杆。 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。

2

一、小横杆的计算

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

第 62 页

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=2.000×1.500/2=1.500kN/m

荷载的计算值 q=1.20×0.036+1.20×0.262+1.40×1.500=2.458kN/m

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下:

2

M=2.458×0.800/8=0.197kN.m

σ=γ0M/W = 1.000×0.197×10/45.7=43.166N/mm 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

6

2

3.挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:

荷载标准值q=0.036+0.262+1.500=1.798kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×1.798×800.04/(384×2.06×105×109995.8)=0.423mm 小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!

第 63 页

二、大横杆的计算

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036×0.800=0.028kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 P=(1.20×0.028+1.20×0.210+1.40×1.200)/2=0.983kN

大横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

2

M=0.08×(1.20×0.036)×1.500+0.175×0.983×1.500=0.266kN.m σ=γ0M/W = 1.000×0.266×106/45.7=58.339N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm,满足要求!

2

3.挠度计算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下:

第 页

集中荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677×0.036×1500.004/(100×2.060×105×109995.800)=0.05mm 集中荷载标准值P = (0.028+0.210+1.200)/2 = 1.438kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.146×1438.400×1500.003/(100×2.060×105×109995.800)=2.46mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.509mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑力的计算

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: γ0R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； γ0 —— 结构重要性系数；

横杆的自重标准值 P1=0.036×1.500=0.053kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 γ0R = 1.000×(1.20×0.053+1.20×0.210+1.40×1.200) = 1.996kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；

第 65 页

四、脚手架荷载标准值

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(kN/m)；本例为0.1295 NG1 = 0.130×18.000=2.331kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.350×2×1.500×(0.800+0.300)/2=0.578kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.170×1.500×2=0.510kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.100 NG4 = 0.100×1.500×18.000=2.700kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.119kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 2.000×2×1.500×0.800/2=2.400kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，W0 = 0.450 Uz —— 风荷载高度变化系数，Uz = 1.230 Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.200

经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.450×1.230×1.200 = 0.6kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 0.9×1.40NQ

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+0.9×1.40×2.400=10.366kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ

第 66 页

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+1.40×2.400=10.702kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 1.40×0.6×0.05ξWklaHc2 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； ξ —— 弯矩折减系数；

Hc —— 连墙件间竖向垂直距离 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩：

Mw=1.40×0.6×0.05×0.60×0.6×1.500×3.600×3.600=0.325kN.m

五、立杆的稳定性计算

卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.702kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到:

σ=1.0×10702/(0.19×427)=130.937N/mm2；

第 67 页

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.366kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.325kN.m； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到

σ=1.0×10366/(0.19×427)+1.0×325000/4555=198.265N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

六、连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： Nlw = 1.40 × wk × Aw

wk —— 风荷载标准值，wk = 0.6kN/m2；

第 68 页

Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积: Aw = 3.60×4.50 = 16.200m2；

No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 3.000 经计算得到 Nlw = 15.0kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 18.0kN 根据连墙件杆件强度要求，轴向力设计值 Nf1 = 0.85An[f]/γ0 根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值 Nf2 = 0.85φA[f]/γ0

其中 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.61的结果查表得到φ=0.95；

净截面面积Ac = 4.27cm2；毛截面面积 A = 18.32cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 74.395kN

Nf1>Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!

经过计算得到 Nf2 = 303.873kN

Nf2>Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!

连墙件拉结楼板预埋钢管示意图

七、联梁的计算

第 69 页

按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力，P=10.70kN 计算简图如下

支撑按照简支梁的计算公式

其中 n=1.50/1.50=1 经过简支梁的计算得到

支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(1-1)/2×10.70+10.70+1.50×0.20/2=10.85kN 通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 2×0.00+10.70+1.50×0.20=11.00kN 最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=(1×1-1)/(8×1)×10.70×1.50+0.20×1.50×1.50/8=0.06kN.m 抗弯计算强度:

f = 1.0×0.06×106/141000.0=0.40N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

八、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C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。

第 70 页

悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。

本工程算例中，m = 1950mm，l = 2150mm，ml = 300mm，m2 = 1100mm； 水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 237.00cm3。 受脚手架作用传递集中力 P=11.00kN

水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.20×35.50×0.0001×7.85×10=0.33kN/m k=1.95/2.15=0.91 kl=0.30/2.15=0.14 k2=1.10/2.15=0.51 代入公式，经过计算得到 支座反力 RA=30.480kN 支座反力 RB=-7.101kN 最大弯矩 MA=16.041kN.m 抗弯计算强度:

f = γ0M/γW = 1.0×16.041×106/(1.05×237000.0)=.460N/mm2

第 71 页

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载 N=6.12+2.40=8.52kN

水平钢梁自重计算荷载 q=35.50×0.0001×7.85×10=0.28kN/m 最大挠度 Vmax=5.439mm

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)表5.1.8规定： 水平支撑梁的最大挠度小于3900.0/250,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下

其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录得到： φb=2.00

由于φb大于0.6，按照《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录C其值φb'=1.07-0.282/φ

b=0.929

经过计算得到强度 σ=1.0×16.04×106/(0.929×237000.00)=72.86N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

十、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钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=7.101kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》9.7.6 [f] = 65N/mm2；

压点处采用2个 U 形钢筋拉环连接，承载能力乘以0.85的折减系数；钢筋拉环抗拉强度为

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110.50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[7101×4/(3.1416×110.50×2)]1/2=7mm

依据JGJ130规范，U形钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16mm。

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。

2.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 7.10kN； 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1.5N/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7101.33/(3.1416×20×1.5)=75.3mm。

3.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 7.10kN； d —— 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

b —— 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；

fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!

4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下： 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 7.10×2.15/2 = 7.63kN.m

第 73 页

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条

其中 α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， α1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc──混凝土抗压强度设计值； h0──截面有效高度； fy──钢筋受拉强度设计值。

截面有效高度 h0 = 130-15 = 115mm；

αs = 7.63×106/(1.000×14.300×1.5×1000×115.02)=0.0270 ξ = 1-(1-2×0.0270)1/2=0.0270 γs = 1-0.0270/2=0.9860 楼板压点负弯矩配筋为

As = 7.63×10^6 / (0.9860×115.0×210.0) = 320.5 mm2 悬挑脚手架计算满足要求！

第 74 页

10.4工况四外挑2150型钢悬挑脚手架计算书

型钢悬挑脚手架计算书

依据规范:

《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计标准》GB50017-2017 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

计算参数:

钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。 双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。

立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构0.30米，步距1.80米。 采用的钢管类型为φ48.3×3.0，

连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m，同时考虑2层施工。

脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设2层计算。 栏杆采用木板，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.1000kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.2300，体型系数1.2000。 卸荷吊点按照构造要求考虑，不进行受力计算！

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢，建筑物外悬挑段长度2.15米， 建筑物内锚固段长度2.70米，支承点到锚固中心点距离为2.40米。

悬挑水平钢梁上面的联梁采用16号工字钢，相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置1根立杆。 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。

2

一、小横杆的计算

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

第 75 页

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=2.000×1.500/2=1.500kN/m

荷载的计算值 q=1.20×0.036+1.20×0.262+1.40×1.500=2.458kN/m

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下:

2

M=2.458×0.800/8=0.197kN.m

σ=γ0M/W = 1.000×0.197×10/45.7=43.166N/mm 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

6

2

3.挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:

荷载标准值q=0.036+0.262+1.500=1.798kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×1.798×800.04/(384×2.06×105×109995.8)=0.423mm 小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!

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二、大横杆的计算

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036×0.800=0.028kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 P=(1.20×0.028+1.20×0.210+1.40×1.200)/2=0.983kN

大横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

2

M=0.08×(1.20×0.036)×1.500+0.175×0.983×1.500=0.266kN.m σ=γ0M/W = 1.000×0.266×106/45.7=58.339N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm,满足要求!

2

3.挠度计算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下:

第 77 页

集中荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677×0.036×1500.004/(100×2.060×105×109995.800)=0.05mm 集中荷载标准值P = (0.028+0.210+1.200)/2 = 1.438kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.146×1438.400×1500.003/(100×2.060×105×109995.800)=2.46mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.509mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑力的计算

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: γ0R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； γ0 —— 结构重要性系数；

横杆的自重标准值 P1=0.036×1.500=0.053kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 γ0R = 1.000×(1.20×0.053+1.20×0.210+1.40×1.200) = 1.996kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；

第 78 页

四、脚手架荷载标准值

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(kN/m)；本例为0.1295 NG1 = 0.130×18.000=2.331kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.350×2×1.500×(0.800+0.300)/2=0.578kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.170×1.500×2=0.510kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.100 NG4 = 0.100×1.500×18.000=2.700kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.119kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 2.000×2×1.500×0.800/2=2.400kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，W0 = 0.450 Uz —— 风荷载高度变化系数，Uz = 1.230 Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.200

经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.450×1.230×1.200 = 0.6kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 0.9×1.40NQ

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+0.9×1.40×2.400=10.366kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ

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经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+1.40×2.400=10.702kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 1.40×0.6×0.05ξWklaHc2 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； ξ —— 弯矩折减系数；

Hc —— 连墙件间竖向垂直距离 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩：

Mw=1.40×0.6×0.05×0.60×0.6×1.500×3.600×3.600=0.325kN.m

五、立杆的稳定性计算

卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.702kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到:

σ=1.0×10702/(0.19×427)=130.937N/mm2；

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不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.366kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.325kN.m； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到

σ=1.0×10366/(0.19×427)+1.0×325000/4555=198.265N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

六、连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： Nlw = 1.40 × wk × Aw

wk —— 风荷载标准值，wk = 0.6kN/m2；

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Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积: Aw = 3.60×4.50 = 16.200m2；

No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 3.000 经计算得到 Nlw = 15.0kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 18.0kN 根据连墙件杆件强度要求，轴向力设计值 Nf1 = 0.85An[f]/γ0 根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值 Nf2 = 0.85φA[f]/γ0

其中 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.61的结果查表得到φ=0.95；

净截面面积Ac = 4.27cm2；毛截面面积 A = 18.32cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 74.395kN

Nf1>Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!

经过计算得到 Nf2 = 303.873kN

Nf2>Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!

连墙件拉结楼板预埋钢管示意图

七、联梁的计算

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按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力，P=10.70kN 计算简图如下

支撑按照简支梁的计算公式

其中 n=1.50/1.50=1 经过简支梁的计算得到

支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(1-1)/2×10.70+10.70+1.50×0.20/2=10.85kN 通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 2×0.00+10.70+1.50×0.20=11.00kN 最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=(1×1-1)/(8×1)×10.70×1.50+0.20×1.50×1.50/8=0.06kN.m 抗弯计算强度:

f = 1.0×0.06×106/141000.0=0.40N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

八、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C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。

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悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。

本工程算例中，m = 2150mm，l = 2400mm，ml = 300mm，m2 = 1100mm； 水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 237.00cm3。 受脚手架作用传递集中力 P=11.00kN

水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.20×35.50×0.0001×7.85×10=0.33kN/m k=2.15/2.40=0.90 kl=0.30/2.40=0.13 k2=1.10/2.40=0.46 代入公式，经过计算得到 支座反力 RA=29.868kN 支座反力 RB=-6.339kN 最大弯矩 MA=16.178kN.m 抗弯计算强度:

f = γ0M/γW = 1.0×16.178×106/(1.05×237000.0)=65.011N/mm2

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水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载 N=6.12+2.40=8.52kN

水平钢梁自重计算荷载 q=35.50×0.0001×7.85×10=0.28kN/m 最大挠度 Vmax=6.5mm

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)表5.1.8规定： 水平支撑梁的最大挠度小于4300.0/250,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下

其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录得到： φb=2.00

由于φb大于0.6，按照《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录C其值φb'=1.07-0.282/φ

b=0.929

经过计算得到强度 σ=1.0×16.18×106/(0.929×237000.00)=73.48N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

十、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钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=6.339kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》9.7.6 [f] = 65N/mm2；

压点处采用2个 U 形钢筋拉环连接，承载能力乘以0.85的折减系数；钢筋拉环抗拉强度为

第 85 页

110.50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[6339×4/(3.1416×110.50×2)]1/2=7mm

依据JGJ130规范，U形钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16mm。

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。

2.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 6.34kN； 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1.5N/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6339.49/(3.1416×20×1.5)=67.3mm。

3.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 6.34kN； d —— 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

b —— 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；

fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!

4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下： 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 6.34×2.40/2 = 7.61kN.m

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根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条

其中 α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， α1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc──混凝土抗压强度设计值； h0──截面有效高度； fy──钢筋受拉强度设计值。

截面有效高度 h0 = 130-15 = 115mm；

αs = 7.61×106/(1.000×14.300×1.5×1000×115.02)=0.0270 ξ = 1-(1-2×0.0270)1/2=0.0270 γs = 1-0.0270/2=0.9860 楼板压点负弯矩配筋为

As = 7.61×10^6 / (0.9860×115.0×210.0) = 319.3 mm2 悬挑脚手架计算满足要求！

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10.5工况五外挑2400型钢悬挑脚手架计算书

型钢悬挑脚手架计算书

依据规范:

《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计标准》GB50017-2017 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

计算参数:

钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。 双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。

立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构0.30米，步距1.80米。 采用的钢管类型为φ48.3×3.0，

连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m，同时考虑2层施工。

脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设2层计算。 栏杆采用木板，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.1000kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.2300，体型系数1.2480。 卸荷吊点按照构造要求考虑，不进行受力计算！

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢，建筑物外悬挑段长度2.40米， 建筑物内锚固段长度3.00米，支承点到锚固中心点距离为2.70米。

悬挑水平钢梁上面的联梁采用16号工字钢，相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置1根立杆。 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。

2

一、小横杆的计算

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

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按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=2.000×1.500/2=1.500kN/m

荷载的计算值 q=1.20×0.036+1.20×0.262+1.40×1.500=2.458kN/m

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下:

2

M=2.458×0.800/8=0.197kN.m

σ=γ0M/W = 1.000×0.197×10/45.7=43.166N/mm 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

6

2

3.挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:

荷载标准值q=0.036+0.262+1.500=1.798kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×1.798×800.04/(384×2.06×105×109995.8)=0.423mm 小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!

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二、大横杆的计算

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036×0.800=0.028kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 P=(1.20×0.028+1.20×0.210+1.40×1.200)/2=0.983kN

大横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

2

M=0.08×(1.20×0.036)×1.500+0.175×0.983×1.500=0.266kN.m σ=γ0M/W = 1.000×0.266×106/45.7=58.339N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm,满足要求!

2

3.挠度计算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下:

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集中荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677×0.036×1500.004/(100×2.060×105×109995.800)=0.05mm 集中荷载标准值P = (0.028+0.210+1.200)/2 = 1.438kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.146×1438.400×1500.003/(100×2.060×105×109995.800)=2.46mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.509mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑力的计算

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: γ0R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； γ0 —— 结构重要性系数；

横杆的自重标准值 P1=0.036×1.500=0.053kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 γ0R = 1.000×(1.20×0.053+1.20×0.210+1.40×1.200) = 1.996kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；

第 91 页

四、脚手架荷载标准值

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(kN/m)；本例为0.1295 NG1 = 0.130×18.000=2.331kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.350×2×1.500×(0.800+0.300)/2=0.578kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.170×1.500×2=0.510kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.100 NG4 = 0.100×1.500×18.000=2.700kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.119kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 2.000×2×1.500×0.800/2=2.400kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，W0 = 0.450 Uz —— 风荷载高度变化系数，Uz = 1.230 Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.248

经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.450×1.230×1.248 = 0.691kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 0.9×1.40NQ

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+0.9×1.40×2.400=10.366kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ

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经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+1.40×2.400=10.702kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 1.40×0.6×0.05ξWklaHc2 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； ξ —— 弯矩折减系数；

Hc —— 连墙件间竖向垂直距离 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩：

Mw=1.40×0.6×0.05×0.60×0.691×1.500×3.600×3.600=0.338kN.m

五、立杆的稳定性计算

卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.702kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到:

σ=1.0×10702/(0.19×427)=130.937N/mm2；

第 93 页

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.366kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.338kN.m； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到

σ=1.0×10366/(0.19×427)+1.0×338000/4555=201.123N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

六、连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： Nlw = 1.40 × wk × Aw

wk —— 风荷载标准值，wk = 0.691kN/m2；

第 94 页

Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积: Aw = 3.60×4.50 = 16.200m2；

No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 3.000 经计算得到 Nlw = 15.667kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 18.667kN 根据连墙件杆件强度要求，轴向力设计值 Nf1 = 0.85An[f]/γ0 根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值 Nf2 = 0.85φA[f]/γ0

其中 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.61的结果查表得到φ=0.95；

净截面面积Ac = 4.27cm2；毛截面面积 A = 18.32cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 74.395kN

Nf1>Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!

经过计算得到 Nf2 = 303.873kN

Nf2>Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!

连墙件拉结楼板预埋钢管示意图

七、联梁的计算

第 95 页

按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力，P=10.70kN 计算简图如下

支撑按照简支梁的计算公式

其中 n=1.50/1.50=1 经过简支梁的计算得到

支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(1-1)/2×10.70+10.70+1.50×0.20/2=10.85kN 通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 2×0.00+10.70+1.50×0.20=11.00kN 最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=(1×1-1)/(8×1)×10.70×1.50+0.20×1.50×1.50/8=0.06kN.m 抗弯计算强度:

f = 1.0×0.06×106/141000.0=0.40N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

八、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C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。

第 96 页

悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。

本工程算例中，m = 2400mm，l = 2700mm，ml = 300mm，m2 = 1100mm； 水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 237.00cm3。 受脚手架作用传递集中力 P=11.00kN

水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.20×35.50×0.0001×7.85×10=0.33kN/m k=2.40/2.70=0. kl=0.30/2.70=0.11 k2=1.10/2.70=0.41 代入公式，经过计算得到 支座反力 RA=29.323kN 支座反力 RB=-5.611kN 最大弯矩 MA=16.368kN.m 抗弯计算强度:

f = γ0M/γW = 1.0×16.368×106/(1.05×237000.0)=65.775N/mm2

第 97 页

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载 N=6.12+2.40=8.52kN

水平钢梁自重计算荷载 q=35.50×0.0001×7.85×10=0.28kN/m 最大挠度 Vmax=8.083mm

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)表5.1.8规定： 水平支撑梁的最大挠度小于4800.0/250,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下

其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录得到： φb=2.00

由于φb大于0.6，按照《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录C其值φb'=1.07-0.282/φ

b=0.929

经过计算得到强度 σ=1.0×16.37×106/(0.929×237000.00)=74.34N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

十、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钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=5.611kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》9.7.6 [f] = 65N/mm2；

压点处采用2个 U 形钢筋拉环连接，承载能力乘以0.85的折减系数；钢筋拉环抗拉强度为

第 98 页

110.50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[5611×4/(3.1416×110.50×2)]1/2=6mm

依据JGJ130规范，U形钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16mm。

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。

2.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 5.61kN； 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1.5N/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5610.80/(3.1416×20×1.5)=59.5mm。

3.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 5.61kN； d —— 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

b —— 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；

fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!

4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下： 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 5.61×2.70/2 = 7.58kN.m

第 99 页

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条

其中 α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， α1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc──混凝土抗压强度设计值； h0──截面有效高度； fy──钢筋受拉强度设计值。

截面有效高度 h0 = 130-15 = 115mm；

αs = 7.58×106/(1.000×14.300×1.5×1000×115.02)=0.0270 ξ = 1-(1-2×0.0270)1/2=0.0270 γs = 1-0.0270/2=0.9860 楼板压点负弯矩配筋为

As = 7.58×10^6 / (0.9860×115.0×210.0) = 318.0 mm2 悬挑脚手架计算满足要求！

第 100 页

10.6工况六外挑2950型钢悬挑脚手架计算书

型钢悬挑脚手架计算书

依据规范:

《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计标准》GB50017-2017 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

计算参数:

钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。 双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。

立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构0.30米，步距1.80米。 采用的钢管类型为φ48.3×3.0，

连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。 施工活荷载为2.0kN/m，同时考虑2层施工。

脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设2层计算。 栏杆采用木板，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.1000kN/m2。 脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。 基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.2300，体型系数1.2480。 卸荷吊点按照构造要求考虑，不进行受力计算！

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢，建筑物外悬挑段长度2.95米， 建筑物内锚固段长度3.70米，支承点到锚固中心点距离为3.30米。

悬挑水平钢梁上面的联梁采用16号工字钢，相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置1根立杆。 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。

2

一、小横杆的计算

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

第 101 页

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036kN/m

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=2.000×1.500/2=1.500kN/m

荷载的计算值 q=1.20×0.036+1.20×0.262+1.40×1.500=2.458kN/m

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下:

2

M=2.458×0.800/8=0.197kN.m

σ=γ0M/W = 1.000×0.197×10/45.7=43.166N/mm 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

6

2

3.挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:

荷载标准值q=0.036+0.262+1.500=1.798kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×1.798×800.04/(384×2.06×105×109995.8)=0.423mm 小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!

第 102 页

二、大横杆的计算

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值 P1=0.036×0.800=0.028kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 P=(1.20×0.028+1.20×0.210+1.40×1.200)/2=0.983kN

大横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

2

M=0.08×(1.20×0.036)×1.500+0.175×0.983×1.500=0.266kN.m σ=γ0M/W = 1.000×0.266×106/45.7=58.339N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm,满足要求!

2

3.挠度计算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下:

第 103 页

集中荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677×0.036×1500.004/(100×2.060×105×109995.800)=0.05mm 集中荷载标准值P = (0.028+0.210+1.200)/2 = 1.438kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.146×1438.400×1500.003/(100×2.060×105×109995.800)=2.46mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.509mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

三、扣件抗滑力的计算

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: γ0R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； γ0 —— 结构重要性系数；

横杆的自重标准值 P1=0.036×1.500=0.053kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN

荷载的计算值 γ0R = 1.000×(1.20×0.053+1.20×0.210+1.40×1.200) = 1.996kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；

第 104 页

四、脚手架荷载标准值

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(kN/m)；本例为0.1295 NG1 = 0.130×18.000=2.331kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.350×2×1.500×(0.800+0.300)/2=0.578kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.170×1.500×2=0.510kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.100 NG4 = 0.100×1.500×18.000=2.700kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.119kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 2.000×2×1.500×0.800/2=2.400kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，W0 = 0.450 Uz —— 风荷载高度变化系数，Uz = 1.230 Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.248

经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.450×1.230×1.248 = 0.691kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 0.9×1.40NQ

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+0.9×1.40×2.400=10.366kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ

第 105 页

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.20×6.119+1.40×2.400=10.702kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 1.40×0.6×0.05ξWklaHc2 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； ξ —— 弯矩折减系数；

Hc —— 连墙件间竖向垂直距离 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩：

Mw=1.40×0.6×0.05×0.60×0.691×1.500×3.600×3.600=0.338kN.m

五、立杆的稳定性计算

卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.702kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到:

σ=1.0×10702/(0.19×427)=130.937N/mm2；

第 106 页

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=10.366kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.61cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.269cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.555cm3； λ —— 长细比，为3118/16=194

λ0 —— 允许长细比(k取1)，为2700/16=168 <210 长细比验算满足要求! φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.191； MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.338kN.m； σ—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 经计算得到

σ=1.0×10366/(0.19×427)+1.0×338000/4555=201.123N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

六、连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No

其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： Nlw = 1.40 × wk × Aw

wk —— 风荷载标准值，wk = 0.691kN/m2；

第 107 页

Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积: Aw = 3.60×4.50 = 16.200m2；

No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 3.000 经计算得到 Nlw = 15.667kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 18.667kN 根据连墙件杆件强度要求，轴向力设计值 Nf1 = 0.85An[f]/γ0 根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值 Nf2 = 0.85φA[f]/γ0

其中 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.61的结果查表得到φ=0.95；

净截面面积Ac = 4.27cm2；毛截面面积 A = 18.32cm2；[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 74.395kN

Nf1>Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!

经过计算得到 Nf2 = 303.873kN

Nf2>Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!

连墙件拉结楼板预埋钢管示意图

七、联梁的计算

第 108 页

按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力，P=10.70kN 计算简图如下

支撑按照简支梁的计算公式

其中 n=1.50/1.50=1 经过简支梁的计算得到

支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(1-1)/2×10.70+10.70+1.50×0.20/2=10.85kN 通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 2×0.00+10.70+1.50×0.20=11.00kN 最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=(1×1-1)/(8×1)×10.70×1.50+0.20×1.50×1.50/8=0.06kN.m 抗弯计算强度:

f = 1.0×0.06×106/141000.0=0.40N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

八、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算

悬出端C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。

第 109 页

悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式

支座弯矩计算公式

C点最大挠度计算公式

其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。

本工程算例中，m = 2950mm，l = 3300mm，ml = 300mm，m2 = 1100mm； 水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 237.00cm3。 受脚手架作用传递集中力 P=11.00kN

水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.20×35.50×0.0001×7.85×10=0.33kN/m k=2.95/3.30=0. kl=0.30/3.30=0.09 k2=1.10/3.30=0.33 代入公式，经过计算得到 支座反力 RA=28.655kN 支座反力 RB=-4.557kN 最大弯矩 MA=16.860kN.m 抗弯计算强度:

f = γ0M/γW = 1.0×16.860×106/(1.05×237000.0)=67.752N/mm2

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水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!

受脚手架作用集中计算荷载 N=6.12+2.40=8.52kN

水平钢梁自重计算荷载 q=35.50×0.0001×7.85×10=0.28kN/m 最大挠度 Vmax=11.972mm

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)表5.1.8规定： 水平支撑梁的最大挠度小于5900.0/250,满足要求!

九、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下

其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录得到： φb=2.00

由于φb大于0.6，按照《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附录C其值φb'=1.07-0.282/φ

b=0.929

经过计算得到强度 σ=1.0×16.86×106/(0.929×237000.00)=76.58N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

十、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钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=4.557kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》9.7.6 [f] = 65N/mm2；

压点处采用2个 U 形钢筋拉环连接，承载能力乘以0.85的折减系数；钢筋拉环抗拉强度为

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110.50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[4557×4/(3.1416×110.50×2)]1/2=6mm

依据JGJ130规范，U形钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16mm。

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。

2.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 4.56kN； 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1.5N/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4557.34/(3.1416×20×1.5)=48.4mm。

3.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

其中 N —— 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 4.56kN； d —— 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

b —— 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；

fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 经过计算得到公式右边等于131.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足要求!

4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下： 锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 4.56×3.30/2 = 7.52kN.m

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根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条

其中 α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， α1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc──混凝土抗压强度设计值； h0──截面有效高度； fy──钢筋受拉强度设计值。

截面有效高度 h0 = 130-15 = 115mm；

αs = 7.52×106/(1.000×14.300×1.5×1000×115.02)=0.0270 ξ = 1-(1-2×0.0270)1/2=0.0270 γs = 1-0.0270/2=0.9870 楼板压点负弯矩配筋为

As = 7.52×10^6 / (0.9870×115.0×210.0) = 315.6 mm2 悬挑脚手架计算满足要求！

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