主次钢梁悬挑扣件式脚手架计某某书
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主次钢梁悬挑扣件式脚手架计某某书
一、计某某依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
二、脚手架参数
架体搭设基本参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
XXXXX48×2.5
脚手架搭设高度H(m)
19.9
水平杆步距h（m）
1.8
立杆纵距（跨距）la(m)
1.5
立杆横距lb(m)
0.85
内立杆距建筑距离a(m)
0.4
横向水平杆悬挑长度a1(m)
0.1
纵横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵杆上横杆根数n
2
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接形式
扣件连接
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
XXXXX48×2.5
扣件连接的连接种类
双扣件
支撑或拉杆（绳）设置形式
钢丝绳与钢丝杆不参与计某某
悬挑钢梁参数
悬挑钢梁角部做法
主次梁方案
搁置次梁类型
工字钢
搁置次梁规格
16号工字钢
拉环/螺栓直径(mm)
20
悬挑钢梁类型
工字钢
悬挑钢梁规格
16号工字钢
钢梁上表面距地面高度(m)
30
钢梁悬挑长度(m)
1.35
钢梁锚固长度(m)
1.8
悬挑钢梁与楼板锚固类型
U型钢筋拉环
钢梁搁置的楼板混凝土强度
C30
楼板厚度(mm)
100
钢筋保护层厚度(mm)
15
配筋钢筋强度等级
HRB335
钢梁锚固点拉环/螺栓个数
2
荷载参数
脚手板类型
冲压钢脚手板
挡脚板类型
冲压钢挡脚板
脚手板和挡脚板铺设的方式
每2步设置一层
密目式安全网的自重标准值(kN/m2)
0.01
结构脚手架施工层数
1
装修脚手架施工层数
1
脚手架搭设地区
河南(省)XX市(市)
架体底部风压高度变化系数
1.39
风荷载体型系数
1.271
架体顶部风压高度变化系数
1.56
脚手架状况
全封闭，半封闭
背靠建筑状况
敞开、框架和开洞墙
密目网每100cm^2的目数m
2000
每目面积A(cm^2)
0.01
地面粗糙程度
B类 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中小城市XX区
（图1） 架体立面图
（图2） 架体剖面图1
（图3） 角部平面布置图
三、横向水平杆验算
由于纵向水平杆上的横向水平杆是均等放置的故，横向水平杆的距离为la/(n+1），横向水平杆承受的脚手板及施工活荷载的面积。
承载能力极限状态
q=1.2×(g+gK1×la/(n+1))+1.4×QK×la/(n+1)=1.2×(0.028+0.3×1.5/(2+1))+1.4×3×1.5/(2+1)=2.314kN/m
正常使用极限状态
qK=g+gK1×la/(n+1)+QK×la/(n+1)=0.028+0.3×1.5/(2+1)+3×1.5/(2+1)=1.678kN/m
根据规范要求横向水平杆按简支梁进行强度和挠度验算，故计某某简图如下：
1、抗弯验算
（图4） 强度计某某受力简图（横杆）
（图5） 弯矩图
Mmax=0.203kN·m
σ=Mmax/W=0.203×106/3870=52.508N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求
2、挠度验算
（图6） 挠度计某某受力简图（横杆）
（图7） 挠度图
νmax=0.577mm≤[ν]＝min[lb/150，10]=5.667mm
满足要求
3、支座反力计某某
由于支座反力的计某某主要是为纵向水平杆承受的集中力的统计，故须分为承载能力极限状态和正常使用极限状态进行计某某：
承载能力极限状态
V=1.228kN
正常使用极限状态
VK=0.891kN
四、纵向水平杆验算
由上节可知F=V,FK=VK
q=1.2×0.028=0.034kN/m
qK=g=0.028kN/m
由于纵向水平杆按规范规定按三跨连续梁某某，那么施工活荷载可以自由布置。选择最不利的活荷载布置XX荷载按实际布置的叠加，最符合架体的力学理论基础和施工现场实际，抗弯和支座反力验算计某某简图如下：
挠度验算的计某某简图如下：
1、抗弯验算
Fqk=0.5QKLa/(n+1)lb(1+a1/lb)2=0.5×3×1.5/(2+1)×0.85×(1+0.1/0.85)2=0.796kN/m
Fq=1.4?0.5QKLa/(n+1)lb(1+a1/lb)2=1.4×0.5×3×1.5/(2+1)×0.85×(1+0.1/0.85)2=1.115kN/m
（图8） 强度计某某受力简图（纵杆）
（图9） 弯矩图
Mmax=0.573kN·m
σ=Mmax/W=0.573×106/3870=148.123N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求
2、挠度验算
（图10） 挠度计某某受力简图（纵杆）
（图11） 挠度图
νmax=4.205mm≤[ν]＝min[la/150，10]=10mm
满足要求
3、支座反力计某某
Vmax=4.365kN
五、扣件抗滑承载力验算
扣件抗滑承载力验算：
R=Vmax=4.365kN≤Rc=8kN
满足要求
六、立杆稳定验算
脚手板每隔脚手板理论铺设层数
y=min{H/[(x+1)h],y?Z}=4
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
NG1K=Hgk+y(lb+a1)ng/2+0.0146n/2=HErect*gK+yBoard*(lb+a1)*N*gk/2+0.0146*N/2kN
2、构配件自重标准值NG2k1
Z=min(y,m)=3
NG2K=Z(Lb+a1)lagk1/2+zgk2la+laHgk3=3×(0.85+0.1)×1.5×0.3/2+3×0.16×1.5+1.5×19.9×0.01=1.66kN
3、施工活荷载标准值
?NQK=(njgQkj+nzxQkx)(lb+a1)la/2=(1×3+1×2)×(0.85+0.1)×1.5/2=3.563kN
4、风荷载统计
立杆稳定组合风荷载时：取距架体底部的风荷载高度变化系数?z=1.39
连墙件验算风荷载产生的连墙件轴向力设计值计某某时：取最高处连墙件位置处的风荷载高度变化系数?z=1.56
风荷载标准值：?k=?z?s?0=1.39×1.271×0.3=0.53kN/m2
风荷载产生的弯矩标准值：Mwk=?klah2/10=0.53×1.5×1.82/10=0.258kN·m
风荷载产生的弯矩设计值：Mw=0.9?1.4Mwk=0.9×1.4×0.258=0.325kN·m
5、荷载组合立杆荷载组合
不组合风荷载：
N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4?NQK= 1.2×(0+1.66)+1.4×3.563=6.979kN
组合风荷载：
N=1.2(NG1K+NG2K)+0.9?1.4?NQK= 1.2×(0+1.66)+0.9×1.4×3.563=6.48kN
6、稳定系数?的计某某
l0=k?h=1.155×1.5×1.8=3.119m
允许长细比的验算：?=l0/i=3.119×1000/16.1=193.696?[?]=210
满足要求
根据?值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到?=0.192
7、立杆稳定的验算
不组合风荷载：
N/?A=(6.979×1000)/(0.192×357)=102.029N/mm2?f=205N/mm2
满足要求
组合风荷载：
N/?A+MW/W=(6.48×1000)/(0.192×357)+0.325×106/3870=178.602N/mm2?f=205N/mm2
满足要求
七、连墙件承载力验算
计某某连墙件的计某某长度：
a0=a=0.4×1000=400mm,?=a0/i=400/16.1=24.845?[?]=210
根据?值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到?=0.933
风荷载作用在一个连墙件处的面积
Aw=(2)h(2)la=2×1.8×2×1.5=10.8m2
风荷载标准值：?k=?z?s?0=1.56×1.271×0.3=0.595kN
风荷载产生的连墙件轴向力设计值：Nlw=1.4?kAw=1.4×0.595×10.8=8.994kN
连墙件的轴向力设计值：Nl=Nlw+N0=8.994+3=11.994kN
其中N0由JGJ130-5.2.12条进行取值。
将Nl、?带入下式：
强度：?=Nl/Ac=11.994×1000/357=33.596N/mm2?0.85f=0.85×205=174.25N/mm2
稳定：Nl/?A=11.994×1000/(0.933×357)=35.991N/mm2?0.85f=0.85×205=174.25N/mm2
扣件抗滑移：Nl=11.994kN≤Rc=12kN
满足要求
八、主次梁悬挑钢梁验算
1、概述
角部主次梁悬挑图如下：
（图12） 钢梁示意图
根据上图的做法，可将验算分为次梁、角部斜梁两大部分。其中2号主悬挑钢梁比没有次梁搁置的普通悬挑钢梁荷载明显要大，故对2号主悬挑钢梁验算即可满足验算。
其中次梁搁置在主梁上，次梁一端锚固在正常悬挑的两个钢梁上，另一端搁置在斜悬挑梁上。故可简化为一端固定支座，另一端铰支座。
次梁荷载对于1号主悬挑钢梁的作用反而有利，故可不计某某；次梁对于2号主悬挑钢梁比正常的悬挑钢梁增加了部分荷载，故需要计某某。而对于3号斜悬挑钢梁是两个方向的次梁搁置的钢梁，故应验算。
2、次梁验算
由于外侧次梁跨度大于内侧，故只需计某某外侧钢梁即可；
外侧钢梁次梁可简化为一端固定支座、另一端铰支座，根据角部详图可计某某出跨度：
LCL=(lb+a+0.1)×1.25+lb+a=(0.85+0.4+0.1)×1.25+0.85+0.4=2.938m
由于LCL/la=2.938/1.5=1.958
故次梁上作用了X=1个集中力等分跨度
力学简图如下：
（图13） 次梁受力简图
2.1荷载统计:
由于次梁上所有荷载统计均可按
lb1=LCL/(X+1)=2.938/(1+1)=1.469m
脚手板每隔脚手板理论铺设层数
y=min{H/[(x+1)h],y?Z}=4
立杆承受的结构自重标准值NG1k
NG1K=Hgk+y(lb1+a1)ng/2+0.0146n/2=HErect*gK+yBoard*(Lbl+a1)*N*gk/2+0.0146*N/2kN
构配件自重标准值NG2k1
Z=min(y,m)=3
NG2K=Z(lb1+a1)lagk1/2+zgk2la+laHgk3=3×(1.469+0.1)×1.5×0.3/2+3×0.16×1.5+1.5×19.9×0.01=2.077kN
施工活荷载标准值
?NQK=(njgQkj+nzxQkx)(lb1+a1)la/2=(1×3+1×2)×(1.469+0.1)×1.5/2=5.883kN
风荷载统计
立杆稳定组合风荷载时：取距架体底部的风荷载高度变化系数?z=1.39
连墙件验算风荷载产生的连墙件轴向力设计值计某某时：取最高处连墙件位置处的风荷载高度变化系数?z=1.56
风荷载标准值：?k=?z?s?0=1.39×1.271×0.3=0.53kN/m2
风荷载产生的弯矩标准值：Mwk=?klah2=0.53×1.5×1.82=2.576kN·m
风荷载产生的弯矩组合值：Mw=0.9?1.4Mwk=0.9×1.4×2.576=3.246kN·m
荷载组合立杆荷载组合
不组合风荷载：
N1=1.2(NG1K+NG2K)+1.4?NQK=1.2×(0+2.077)+1.4×5.883=10.729kN
组合风荷载：
N2=1.2(NG1K+NG2K)+0.9?1.4?NQK=1.2×(0+2.077)+0.9×1.4×5.883=9.905kN
则次梁上集中力为：
N3=max（N1，N2）=max(10.729,9.905)=10.729kN
根据钢梁的计某某简图和荷载情况，利用基本力学原理进行计某某。
承载能力极限状态最大弯矩：
（图14） 弯矩图
Mmax=5.923kN·m
承载能力极限状态下的最大剪力：
（图15） 剪力图
Qmax= 6.696kN
支座反力：
R1=9.304kN
R2=4.033kN
2.2抗弯强度、整体稳定验算
σ=Mmax/Wn=5.923×103/141=42.008N/mm2≤f=205N/mm2
因λy=lc/iy=2.938/93.1=0.032≤120(235/fv)-2=120×(235/120)-2=31.29
故?b=1.07-(λy2/44000)fy/235=1.07-(0.0322/44000)×300/235=1.07
σ=Mmax/?bW=5.923×103/(1.07×141)=39.26N/mm2≤f=205N/mm2
满足要求
2.3抗剪强度验算
??max= Qmax/[(I:S)tw]=6.696×1000/(139.851×6)=7.98N/mm2≤fv=120N/mm2
满足要求
2.4挠度验算
由集中荷载产生的挠度和钢梁自重均布线荷载产生的挠度叠加
N3k=NG1K + NG2K +?NQK=0+2.077+5.883=7.96kN
（图16） 正常使用极限状态的受力简图
（图17） 挠度图
vmax=1.14mm≤[v]mm=2lc1/250=2×2937.5/250=23.5mm
满足要求
3、2号主悬挑钢梁验算
2号主钢梁内外侧立杆作用处与次梁作用处重叠，此处内外立杆荷载均按同样最大的计某某，这样做偏于安全。故荷载大小应该为：
N4=N+R1=max(6.979,6.48)+9.304=16.283kN
简图如下：
（图18） 受力简图
（图19） 弯矩图
Mmax=20.578kN·m
正常使用极限状态最大弯矩：
Mkmax=15.343kN·m
承载能力极限状态下的最大剪力：
（图20） 剪力图
Qmax= 32.894kN
支座反力：
R1=44.552kN
R2=11.211kN
3.1抗弯强度、整体稳定验算
σ=Mmax/Wn=20.578×103/141=145.945N/mm2≤f=205N/mm2
因λy=lc/iy=1.8/93.1=0.019≤120(235/fv)-2=120×(235/120)-2=31.29
故?b=1.07-(λy2/44000)fy/235=1.07-(0.0192/44000)×300/235=1.07
σ=Mmax/?bW=20.578×103/(1.07×141)=136.397N/mm2≤f=205N/mm2
满足要求
3.2抗剪强度验算
??max= Qmax/[(I:S)tw]=32.894×1000/(139.851×6)=39.201N/mm2≤fv=120N/mm2
满足要求
3.3挠度验算
由集中荷载产生的挠度和钢梁自重均布线荷载产生的挠度叠加
（图21） 正常使用极限状态的受力简图
（图22） 挠度图
vmax=8.352mm≤[v]mm=2lc1/250=2×1350/250=10.8mm
满足要求
3.4、固定钢梁的U形拉环（或螺栓）强度验算
由于Al为拉环截面面积的2倍与拉环个数的乘积，则：
σ=Nm/Al=11.211×1000/1256.637=8.921 N/mm2≤f=42.5(多拉环) N/mm2
满足要求
3.5、钢梁固定点下楼板的负弯矩钢筋计某某
由于钢梁搁置在的楼板上普遍为双向板或单向板，这样计某某过于复杂，所以可以简化为简支板带承受跨中集中荷载，且简支板带的跨度为2Lc。这样简化后能够提供安全储备，且便于计某某。
Mmax=(1/2)R2lc=1/2×11.211×1.8=10.09kN·m
根据《混凝土结构设计规范》，查相关表格得?1=1.0，取b=1000mm,h0=板厚-15mm，计某某式如下：
αs=Mmax/(α1fcbh02)=10.09×***/(1×14.3×1000×(100-15)2)=0.098
ξ=1-(1-2αs)0.5=1-0.897=0.103
Υs=1-ξ/2=1-0.103/2=0.949
As=Mmax/(Υsfcbh02)=10.09×***/(0.949×14.3×1000×(100-15)2)=0.103mm2
因As=(0.103),c查《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）附录A得到配筋为三级钢（）@（）
3.6、悬挑钢梁前搁置点下混凝土强度的验算
因悬挑钢梁搁置在楼板上，悬挑钢梁搁置的前端处承受最大的荷载即集中作用力，而此处的作用面积认为b*b，符合实际情况：
Fl=R1=44.552kN
根据《混凝土结构设计规范》中6.6条规定取βc=1.0，βl=√3，A1n=b2=882/1000=7.744 mm2
Fl=44.552kN≤1.35βcβlfcAln=1.35×1×1.732×14.3×7.744=258.938kN
满足要求
4、3号斜悬挑钢梁验算
3号主钢梁内外侧立杆作用处与次梁作用处重叠，此处内外立杆荷载均按同样最大的计某某，这样做偏于安全。
因为此处的锚固长度应按最小锚固长度计某某故为悬挑长度：
lc13=[2(lb+a)2]0.5=(2×(0.85+0.4)2)0.5=1.768m
则锚固长度lc3=1.25×lc13=1.25×1.768=2.21m
荷载大小为N5=N+2R2=max(6.979,6.48)+2×4.033=15.045kN
简图如下：
（图23） 受力简图
（图24） 弯矩图
Mmax=24.488kN·m
正常使用极限状态最大弯矩：
Mkmax=13.48kN·m
承载能力极限状态下的最大剪力：
（图25） 剪力图
Qmax= 30.52kN
支座反力：
R1=41.879kN
R2=10.81kN
4.1抗弯强度、整体稳定验算
σ=Mmax/Wn=24.488×103/141=173.674N/mm2≤f=205N/mm2
因λy=lc/iy=2.21/93.1=0.024≤120(235/fv)-2=120×(235/120)-2=31.29-
故?b=1.07-(λy2/44000)fy/235=1.07-(0.0242/44000)×300/235=1.07
σ=Mmax/?bW=24.488×103/(1.07×141)=162.312N/mm2≤f=205N/mm2
满足要求
4.2抗剪强度验算
??max= Qmax/[(I:S)tw]= 30.52×1000/(139.851×6)=36.372N/mm2≤fv=120N/mm2
满足要求
4.3挠度验算
由集中荷载产生的挠度和钢梁自重均布线荷载产生的挠度叠加
（图26） 正常使用极限状态的受力简图
（图27） 挠度图
vm 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 表格得?1=1.0，取b=1000mm,h0=板厚-15mm，计某某式如下：
αs=Mmax/(α1fcbh02)= 11.943×***/(1×14.3×1000×(100-15)2)=0.116
ξ=1-(1-2αs)0.5=1-0.877=0.123
Υs=1-ξ/2=1-0.123/2=0.938
As=Mmax/(Υsfcbh02)= 11.943×***/(0.938×14.3×1000×(100-15)2)=0.123mm2
因As=(0.123),c查《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）附录A得到配筋为三级钢
4.6、悬挑钢梁前搁置点下混凝土强度的验算
因悬挑钢梁搁置在楼板上，悬挑钢梁搁置的前端处承受最大的荷载即集中作用力，而此处的作用面积认为b*b，符合实际情况：
Fl=R1=41.879kN
根据《混凝土结构设计规范》中6.6条规定取βc=1.0，βl=√3，A1n=b2=882/1000=7.744 mm2
Fl=41.879kN≤1.35βcβlfcAln=1.35×1×1.732×14.3×7.744=258.938kN
满足要求
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