悬挑式脚手架计算书
工程名称：演示工程
施工单位：施工单位名称
编制人：张某某
本计算书均由建书脚手架设计计算软件生成，另可生成完整的脚手架施工组织设计！
目录
脚手架计算书的编制依据 (3)
1、依据规范： (3)
2、主要参考文献： (3)
参数信息 (3)
1、脚手架参数： (3)
2、永久荷载参数： (4)
3、可变荷载参数： (4)
4、风荷载参数： (4)
5、水平悬挑支撑梁 (4)
6、拉绳参数 (5)
横向水平杆（小横杆）计算 (7)
1、抗弯强度验算： (7)
2、变形验算： (8)
纵向水平杆(大横杆)计算 (9)
扣件的抗滑承载力验算 (9)
计算立杆段轴向力设计值N (10)
立杆的稳定性验算 (11)
连墙件计算 (14)
： (14)
脚手架上水平风荷载标准值ω
k
： (14)
求连墙件轴向力设计值N
l
连墙件稳定验算： (14)
抗滑承载力验算： (15)
悬挑梁的受力计算: (16)
悬挑梁的整体稳定性计算: (18)
悬挑梁钢丝绳的受力计算 (19)
水平梁锚固段与楼板连接的计算 (20)
转角联梁的受力计算 (22)
联梁钢丝绳的受力计算 (25)
转角悬挑梁的受力计算: (25)
悬挑梁钢丝绳的受力计算 (25)
水平梁锚固段与楼板连接的计算 (25)
加长悬挑梁的受力计算: (25)
加长悬挑梁的整体稳定性计算: (27)
加长悬挑梁钢丝绳的受力计算 (27)
加长悬挑水平梁锚固段与楼板连接的计算 (27)
脚手架计算书的编制依据
1、依据规范：
1.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
2.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。
3.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
4.《木结构设计规范》（GB50005-2003）
5.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
6.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)
2、主要参考文献：
《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》主编：刘群副主编：袁必勤『建书』安全设施计算软件
参数信息
1、脚手架参数：
脚手架排数：双排脚手架；钢管类型：φ48×
脚手架搭设高度H(m)：24
脚手架步距h(m)：；立杆纵距la(m)：；立杆横距l
(m)：
b
脚手架内排距墙(m)：；小横杆计算外伸长度a1(m)：；
小横杆间距S(m)：
大小横杆的布置方法：小横杆在大横杆上面(北方作法)
横杆与立杆的连接方式：双扣件；
连墙件布置：二步三跨；连接方式：双扣件
2、永久荷载参数：
(kN/m2):；
每米立杆承受的结构自重标准值g
k
脚手板类别:木脚手板；脚手板自重标准值Q
(kN/m2):；脚手板铺设层数:2层；
P1
(kN/m2):；
栏杆挡板类别:木脚手板；栏杆挡脚板自重标准值Q
P2
(kN/m2):
安全设施与安全网Q
P3
每米脚手架钢管自重标准值(kg/m):；
3、可变荷载参数：
(kN/m2):3；脚手架用途:结构脚手架；
施工均布活荷载标准值Q
K
同时施工层数: 1层；
4、风荷载参数：
本工程地处山东省烟台市，基本风压w
O
(kN/m2):；
5、水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度米，建筑物内锚固段长度米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20；楼板混凝土标号:C35；
6、拉绳参数
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结。
钢丝绳与建筑物的水平距离是:;
钢丝绳与建筑楼板的垂直距离是:3m;
钢丝绳安全系数为:6;
1
8
0悬挑脚手架立面图
300
10501800
1500
2500
18号工字钢
钢丝绳12mm
圆钢锚固予埋件
悬挑脚手架剖面图
横向水平杆（小横杆）计算
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第条第3款规定:
“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。”
第条第3款规定:
“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。”
施工荷载的传递路线是：脚手板→横向水平杆→纵向水平杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆
如图：
横向水平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。
1、抗弯强度验算：
1、作用横向水平杆线荷载标准值：
q
k
=(Q
K
+Q
P1
)×S=(3+×= kN/m
2、作用横向水平杆线荷载设计值：
q=×Q
K
×S+×Q
P1
×S=×3×+××= kN/m
3、考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置（验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载，但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载）。
最大弯矩：
4、钢管载面模量W=
5、Q235钢抗弯强度设计值，查规范表得表f=205N/mm2
6、按规范中公式（）计算抗弯强度
M
max
=
ql
b
2
=
×
=·m
88
7、结论：不满足要求!建议减少脚手架纵距或横距或小横杆间距，或控制施工荷载!
2、变形验算：
1、钢材弹性模量：查规范表得E＝×105N/mm2
2、钢管惯性矩I＝
3、容许挠度：查规范表，得[ν]=l/150与10mm
4、按规范中公式（）验算挠度
5、结论：满足要求
纵向水平杆(大横杆)计算
双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算，如下图：。
由于没有小横杆直接作用在大横杆的上面，无需计算抗弯强度和挠度。
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值：
F=(1+a
1)2=××(1+)2= l
b
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值
Fk=(1+a
1)2=××(1+)2= l
b
σ=M
max=
×106
=mm2〉205N/mm2 W×103
ν=5q
k
l
b
4
=
5××10504
=〈
1050
＝7与10mm 384EI384××105××104150
扣件的抗滑承载力验算
1. 直角扣件，旋转扣件抗滑承载力设计值=8kN ：
横杆与立杆连接方式采用:双扣件 R c = 12kN 。
2. 纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值： R=F=〈R c
3. 结论：满足要求
当直角扣件的拧紧力矩达时,试验表明:单扣件在12kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取；
双扣件在20kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取。
计算立杆段轴向力设计值N
立杆稳定性计算部位取脚手架底部。 1.脚手架结构自重标准值产生的轴向力 N G1K =H s g k =24×= H s ——脚手架高度
g k ——每米立杆承受的结构自重 2.构配件自重标准值产生的轴向力
N G2K =(l b +a 1)l a ∑Q p1+Q p2l a +l a HQ p3=×+××2×+××2+×24×= l b ——立杆横距； a 1——小横杆外伸长度； l a ——立杆纵距；
Q p1——脚手板自重标准值； Q p2——脚手板挡板自重标准值； Q p3——密目式安全立网自重标准值； H ——脚手架高度；
3.施工荷载标准值产生的轴向力总和 ∑N Qk =(l b +a 1)l a Q k =×+××3×1= Q k ——施工均布荷载标准值；
4.组合风荷载时立杆轴向力N N=(N G1K +N G2K )+×∑N Qk =×++××=
5.不组合风荷载时立杆轴向力N
N=(N
G1K +N
G2K
)+∑N
Qk
=×++×=
立杆的稳定性验算
立杆稳定性的计算部位选择脚手架底部。
组合风荷载时，由规范公式
验算立杆稳定性
A W
N——计算立杆段的轴向力设计值；
——轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)附表C取值；
f——钢材的抗压强度设计值；
A——立杆的截面面积；
W——截面模量；
Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；
Mw=×=×ω
k
l
a
h2
10
规范公式，ω
k =μ
z
·μ
s
·ω
，
Mwk——风荷载标准值产生的弯矩；
ω
k
——风荷载标准值
l
a
——立杆纵距；
h——步距；
ω
——基本风压；
μz——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ 9）规定采用,
地面粗糙度类别为地基粗糙程度C类有密集建筑群的城市市区。,脚手架高度24m, μ
z
取；
μs——脚手架风荷载体型系数, 根据规范条，封闭脚手架,背靠建筑物为敞开,框架或
开洞墙,风荷载体型系数μ
s
==×=, ——挡风系数；
风荷载产生的弯曲压应力：
σ
w =
Mw
=
××μ
z
μ
s
ω
l
a
h2 W10W
σw =
××××××××106
= N/mm 2
10××103
计算长细比λ：
λ=
l 0
i
l 0——计算长度，l 0=k μh ； i ——截面回转半径；
k ——计算长度附加系数，其值取；
μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按规范表采用；立杆横距l b =，连墙件布置二步三跨，查规范表得μ=.
h ——步距, λ=
k μh
= ×× =196
i
根据λ的值，查规范附录C 表C 得轴心受压构件的稳定系数=。
组合风荷载时,立杆的稳定性计算按规范公式验算： N + M w
=
×103
+=mm 2 A W ×424 结论:满足要求!。 不组合风荷载时,立杆的稳定性计算按规范公式验算: N = ×103 =mm 2 A ×424 结论:满足要求!。 ［说明：考虑不组合风荷载计算是因为在施工荷载作用较大的情况下。可能出现 N(不组合风荷载) > N(组合风荷载) + Mw 现象 A A W 连墙件计算 脚手架上水平风荷载标准值ωk ： 由规范公式得ωk =μz ·μs ·ω0 连墙件均匀布置，受风荷载最大的连墙件应在脚手架的最高部位，计算按24m 考虑，地基粗糙程度C 类 有密集建筑群的城市市区。风压高度变化系数μz = 脚手架风荷载体型系数 μs = =×= ωk =×××=m 2 求连墙件轴向力设计值N l ： N l =N lw +N =+5=××2××3×+5= N lw ——风荷载产生的连墙件轴向力设计值； N 0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排脚手架N =5kN； 连墙件稳定验算： 连墙杆采用钢管时，杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外侧的短钢管上，因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离，即l H =，因此长细比 λ=l H==19 <[λ]=150 i 根据λ值，查规范附录表C， =,N l= ×103 =mm2 <205N/mm2 A×424 满足要求!。 抗滑承载力验算： 根据规范表，一个直角扣件抗滑承载力计值R c =8kN 连墙件连接方式为双扣件,2*R c =16kN。 N l =< 16kNkN 满足要求! 悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 本方案中，脚手架排距为，内排脚手架距离墙体，钢丝绳拉结点距离墙体为，水平支撑梁的截面惯性矩I = ，截面抵抗矩W =，截面积A = 。 受脚手架集中荷载 P=； 水平钢梁自重荷载 q=××× = kN/m； 9.439.43 q=0.288kN/m 10014002500 计算简图(kN) -1.612 水平悬挑梁弯矩图 0.00-0.03 10.6310.61 1.180.88-8.55-8.64 0.75 0.03 水平悬挑梁剪力图(kN) 经过连续梁的计算得到： 支座反力从左到右各支座力分别为： N1= N2= N3= 最大弯矩 M max =； 最大变形 V max =,在第1跨. 抗弯强度计算： 水平悬挑梁的抗弯强度设计值[f] (N/mm 2) = 205N/mm 2；； 水平悬挑梁的弯曲应力按下式计算： M max ＋ N = ×106 ＋ ×103 = < 205 N/mm 2 γx W A ××103 ×102 其中 γx -- 截面塑性发展系数，取； 结论：满足要求! 悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用：18号工字钢 1、求均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数 b 根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录表 b ＝ 当b >的时候，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录－2式 b =－= b 最终取 b ＝ 2、整体稳定验算 根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)式，整体稳定验算应按下式计算： σ=M ≤［ f ］b W σ= ×106 = <205N/mm2××103 M－绕强轴作用的最大弯矩 W－按受压纤维确定的梁毛截面模量结论：满足要求! 悬挑梁钢丝绳的受力计算1.钢丝拉绳的轴力计算 sina = Lh = 3 = L12+Lh2 2 +3 2 钢丝拉绳的轴力按下式计算： Ru= R A == sina 2.钢丝拉绳的容许拉力按照下式计算： [F g]=αF g K [F g ]-- 钢丝拉绳的容许拉力(kN); F g -- 钢丝拉绳的钢丝破断拉力总和(kN)； α --钢丝拉绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×24、6×37钢丝绳分别取、、；K:钢丝绳安全系数 钢丝绳的破断拉力总和 F g≥[F g]× K=×6=86KN α 钢丝绳选择6×37,公称抗拉强度1550,直径,其破断拉力为：。 3、钢丝拉绳的拉环强度计算 钢丝拉绳的轴力R U 的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 σ=N ＝ N ≤［f］A πd2 4 其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度，取[f] = 125N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 d= ==11mm 所需要的钢丝拉绳的拉环最小直径为11mm。 水平梁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均按不设钢丝绳时计算，经计算R C =； 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为： σ=N ＝ N ≤［ f ］A 2π d2 4 其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》条规定：吊环应采用HPB235级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋。吊环埋入混凝土的深度不小于30d,,并应焊接或绑扎在钢筋骨架上，在构件的自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/ mm2。 取[f] = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 d= == 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。 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：楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度h计算公式: h≥N πd［f t ］ 其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N =； d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm [f t ] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》表，计算中取mm2； h≥ N ==πd［f t ］×20× 经过计算得到楼板螺栓锚固深度 h 要大于。 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： N≤(b2－πd2 )f cc 4 其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N =； d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm； b -- 楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=5×20=100mm； f cc -- 混凝土的局部挤压强度设计值，砼标号为：C35，按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》表，计算中取=×＝mm2； (b2－πd2 )f cc =(1002－ ×202 )= 44 N= < 结论：楼板混凝土局部承压计算满足要求!。 转角联梁的受力计算 1.5 1.5 1.051 . 5 1 . 5 1 . 0 5 18号工字钢 转角联梁的截面惯性矩I = ，截面抵抗矩W =，截面积A = 。 受脚手架集中荷载 P=； 联梁自重荷载 q=××× = kN/m； q=0.288kN/m 25501500 9.439.43 计算简图(kN) -4.912 联梁弯矩图 联梁剪力图(kN) 经过计算得到： 支座反力从左到右各支座力分别为： N1= N2= N3= 最大弯矩 M max =； 最大变形 V max =,在第1跨. 抗弯强度计算: 联梁的抗弯强度设计值[f] (N/mm2) = 205N/mm2；；联梁的弯曲应力按下式计算： M max ＋N = ×106 ＋ ×103 = < 205 N/mm2 γ x W A××103×102 其中γ x -- 截面塑性发展系数，取； 结论：满足要求! 联梁钢丝绳的受力计算（详见软件计算书） 转角悬挑梁的受力计算（详见软件计算书） 悬挑梁钢丝绳的受力计算（详见软件计算书） 水平梁锚固段与楼板连接的计算（详见软件计算书） 加长悬挑梁的受力计算 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 本方案中，脚手架排距为，内排脚手架距离墙体，钢丝绳拉结点距离墙体为，水平支撑梁的截面惯性矩I = ，截面抵抗矩W =，截面积A = 。 受脚手架集中荷载 P=； 水平钢梁自重荷载 q=××× = kN/m； 9.439.43 q=0.288kN/m 10029002500 计算简图(kN) -5.962 水平悬挑梁弯矩图
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