扣件式型钢悬挑脚手架带联梁施工方案
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扣件式型钢悬挑脚手架带联梁计算书
一、工程概况
xxx办公大楼位于杭州文三路，为砖混结构，地上15层，地下2层，建筑总高度10米，建筑总面积100平方米，标准层层高20米，总工期240天。
本工程由省二建投资建设，设计，地质勘查，监理，组织施工；由xx担任项目经理，xx担任技术负责人。
二、计算依据
《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；
《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2003 中国建筑工业出版社；
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；
《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社；
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 中国建筑工业出版社；
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社；
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。
三、计算参数
1、钢管截面特征：（钢号：Q235，B类）
钢管规格：Ф48×3.2；
钢管直径d（mm）：48；
钢管壁厚t（mm）：3.2；
单位重量q g（kN/m）：0.0347；
惯性矩I（mm4）：113600；
抵抗矩W（mm3）：4730；
截面积A（mm2）：450；
回转半径i（mm）：15.9；
抗弯、抗压容许应力[σ](N/mm2)：205；
弹性模量E(N/mm2)：206000；
2、悬挑型钢截面特征
悬挑型钢类别：槽钢
悬挑型钢类型：16a号槽钢
尺寸t(mm)：10
尺寸h(mm)：160
尺寸b(mm)：63
截面积A(cm2)：21.95
截面的抗矩Wx(cm3)：108.3
截面惯性矩I(cm4)：866.2
水平联梁型钢类别：工型钢
水平联梁型钢型号：16号工字钢尺寸t(mm)：9.9
尺寸h(mm)：160
尺寸b(mm)：88
截面积A(cm2)：26.1
截面的抗矩Wx(cm3)：141
截面惯性矩I(cm4)：1130
3、脚手架构造参数
脚手架类型：双排架；
脚手架高度H s（m）：20；
立杆纵距L a（m）：1.5；
立杆横距L b（m）：1.05；
横杆步距h（m）：1.8；
上部横杆根数n2：2；
脚手板铺设层数n3：5；
连墙件类型：扣件连接；
连墙件布置方式：自定义；
连墙件水平间距l w（m）：4.5；
连墙件垂直间距h w（m）：3.6；
连墙件长度b1（m）：0.4；
剪刀撑斜杆与地面的倾角a：45°
剪刀撑跨越立杆根数n4：7；
4、荷载参数
脚手板自重q j（kN/m2）：0.3；
栏杆、挡脚板自重q d（kN/m）：0.11；
安全网自重q a（kN/m2）：0.0014；
作业层施工均布荷载q s（kN/m2）：2；
同时施工作业层数n1：2;
杭州市地区基本风压w0（kN/m2）: 0.45;
5、其他参数
风压高度变化系数μz（查GB50009-2001表7.2.1）架高20m，地处B类(城市郊区)μz 为：1.25；
脚手架风荷载体型系数μs（查JGJ 130-2001表4.2.4）：0.533；
风荷载标准值w k=0.7×μs×μz×w0 =0.21；
立杆计算长度系数μ（查JGJ 130-2001表5.3.3）：1.7；
轴心受压构件稳定系数φ（查JGJ 130-2001附录C）：0.195；
注：计算长度l0 = μ×h =1.7×1.8=3.06 m
长细比λ= l0 / i=3060/15.9=192
荷载分项系数（查GB50009-2001第8页）永久荷载γG ：1.2；可变荷载γQ：1.4；
6、材料种类说明
脚手板采用：冲压钢脚手板挡脚板采用：栏杆，冲压钢脚手板挡板安全网采用：ML1.8×6;1.5kg
四、脚手架验算
本脚手架属于施工荷载由横向水平杆传递给立杆情况，荷载传递线路如下：脚手板→纵向水平杆（大横杆）→横向水平杆（小横杆）→立杆→地基。
因此应对基础、连墙件、立杆、纵横向水平杆等进行验算。
1、纵向水平杆验算
纵向水平杆在横向水平杆的上面，纵向水平杆按照三跨连续梁进行强度和挠度验算。
按照纵向水平杆上面的脚手板自重和施工作业均布荷载计算纵向水平杆的最大弯矩和挠度。
图1 纵向水平杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2 纵向水平杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩) （1）荷载计算
均布荷载设计值（用于计算弯矩）
静荷载公式：q大静设=L b/(n2+1)×1.2×q j+1.2×q g
静荷载计算式：q大静设=1.05/(2+1)×1.2×0.3+1.2×0.0347≈0.168 kN/m
活荷载公式：q大活设=L b/(n2+1)×1.4×q s
活荷载计算式：q大活设=1.05/(2+1)×1.4×2=0.98 kN/m
均布荷载标准值（用于计算挠度）
静荷载公式：q大静标=L b/(n2+1)×q j+ q g
静荷载计算式：q大静标=1.05/(2+1)×0.3+0.0347≈0.14 kN/m
活荷载公式：q大活标= L b/(n2+1)×q s
活荷载计算式：q大活标=1.05/(2+1)×2 =0.7 kN/m
（2）最大弯矩计算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
公式：M max=0.08×q大静设×L a2+0.1×q大活设×L a2
计算式：M1max=0.08×0.168×1.52+0.1×0.98×1.52≈0.251 kN.m
支座最大弯距计算公式如下:
公式：M2max=-0.1×q大静设×L a2-0.117×q大活设×L a2
M1max=-0.1×0.168×1.52-0.117×0.98×1.52≈-0.296 kN.m
（3）抗弯强度验算
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大绝对值进行强度验算：
公式：σ= M max/W
计算式：σ=0.296×106/4730≈62.516 N/mm2
结论：纵向水平杆（大横杆）的受弯应力62.52 N/mm2，小于钢管的抗弯强度205N/mm2，满足要求。
（4）挠度验算
公式：ω=0.677×q大静标×L a4/(100×E×I)+ 0.99×q大活标×L a4/(100×E×I)
计算式：ω=0.677×0.14×15004/(100×206000×113600)+0.99×0.7×15004/(100×206000×113600)
≈1.704mm
[ω]=1050/150=10与10mm
结论：纵向水平杆（大横杆）的挠度 1.7 mm，小于钢管的容许挠度10 与10mm，满足要求。
2、(横向水平杆)小横杆验算
纵向水平杆在横向水平杆的上面，横向水平杆按照集中荷载加均布荷载作用下的简支梁梁，进行强度和挠度验算。
