悬挑脚手架计算书
本计算书采用的公式及数据选自《建筑施工手册》（第4版）及《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。计算内容包括：脚手架的整体稳定性、连墙件的强度验算、外挑型钢强度的验算。 ·悬挑式脚手架 1. 计算参数的确定
本工程为结构用双排扣件式脚手架，计算单元选择顶部5层脚手架，高度为Hi=2.9×5=14.5m，作业层为一层/=3KN/㎡；外脚手架的高度为100.6m，青岛地区的基本风压值ω0=0.5 KN/㎡；全挂密目网，取密目网的挡风面积为50%。
脚手架的设计参数为：立杆纵距la=1.5m，立杆横距lb=0.9m，步距h=1.8m，连墙件为二步三跨设置，每一悬挑层内铺设2层竹笆脚手板（其中一层为作业层，另一层为防护层）。
其他计算参数为：立杆截面积A=489 mm2；立杆的截面抵抗矩W=5.08×103mm3；立杆的回转半径i=15.8mm。挡风面积An=1.5×1.8（1－0.089）×0.5＋1.5×1.8×0.089=1.470㎡；迎风面积Aw=1.5×1.8=2.7㎡；钢材的抗压设计强度fc=0.205 KN/mm2，连墙件的横距lw=4.5m，连墙件的竖距hw=3.6m。 2. 脚手架整体稳定性的验算 2.1 荷载计算
（1）恒载的标准值Gk Gk=Hi(gk1+ gk2)+n1lagk2
查表得gk1=0.1058KN/m；gk2=0.3587+ 0.2087=0.5674KN/m（板底支承间距0.75m，设防护栏杆，其中0.2087 KN/m为防护层重量）； gk3=0.0768 KN/m；
Gk=17.5×（0.1058+0.0768）+1.5×0.5674=4.05 KN （2）活载的标准值Qk Qk?n1laqk
查表得qk=1.35 KN/m Qk=1.5×1.35=2.03KN （3）风荷载的标准值ωk qwk?la??k
?k?0.7?s?z?0
??1.2?An1.47?1.2??0.653 Aw2.7查表得?s?1.0??0.653；由《建筑结构荷载规范》查得?z=1.67。
?k=0.7×0.653×1.67×0.5=0.38 KN/㎡
— 1 —
qwk=1.5×0.653×0.38=0.37 KN/m
2.2 整体稳定验算
（1）确定材料强度附加分项系数
Mwkqwkh20.37?1.82???0.120KN?m?120KN?mm
1010Nwk?MwkA120?489??11.55KN W50801?0.9(???)；其中η= SQK/SGK=2.03/4.05=0.501，
1??????1.59查表得?mλ=SWK/SGK=11.55/4.05=2.852
?=1.468 计算得?m（2）计算设计轴心力N?
N??1.2(NGK?NQK)
式中NGK即Gk，NQK即Qk，将Gk和Qk的数值代入得到：
N?=1.2（4.05+2.03）=7.296KN
（3）计算风荷载弯距
MW?1.2MWK?1.2?120?144KN?mm
（4）确定稳定系数?
查表得μ=1.5，λ=uh/i=1.5×1.8/0.0158=119.62，查表得?=0.452 （5）验算稳定
fcN?MW??
??AW0.9?mN′/ΨA+MW/W=7.296/0.452×489+144/5080=0.061KN/mm2
1.468=0.155 KN/mm2
故稳定性满足要求。 3. 连墙件的强度验算
（1）计算连墙件设计轴力Nl
由风荷载引起的连墙件轴压力设计值NW?1.4SW??k
其中Sw?lw?hw?4.5?3.6?16.2(m2)，挡风系数?=0.653，?k=0.38 KN/㎡ NW=1.4×16.2×0.653×0.38=5.628KN NS取值5KN
Nl?NW?NS?5.628?5?10.628KN
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（2）连墙杆的强度验算
Nl10.628??0.022KNmm2?fc?0.205KNmm2 A489满足要求。
（3）扣件抗滑移承载力的验算（按双扣件计算） 扣件的抗滑设计承载力8KN＞满足要求。
4. 外挑型钢的验算 4.1 计算参数的确定
16#工字钢截面积A=2610mm2，Ix=1130×104mm4，W=141×103mm3，半截面面积距S=81.9×103mm3，腹板厚度tw=6mm，自重设计荷载q=1.2×205=246N/m；φ16圆钢截面积A=201mm2；Q235钢抗拉设计强度f=215N/mm2，抗剪设计强度fv=125N/mm2，弹性模量E=2.06×105N/mm2。 作用在工字钢上的竖直集中荷NN载N qN=1.2NGK+1.4NQK=1.2×BA4.05+1.4×2.03=7.7KN
4.2 内力计算 lm=1.3m，m1=0.4m，l=1.5m，
悬挑工字钢计算简图λ=m/l=1.3/1.5=0.87, λ1=m1/l=0.4/1.5=0.27
MA=-N(m+m1)-qm2/2=-7.7×(1.3+0.4)-0.246×1.32/2=-13.3KN.m VA左=-(2N+qm)=-(2×7.7+0.246×1.3)=15.72 KN
RB=-N(λ+λ1)+(1-λ2)ql/2=-7.7×(0.87+0.27)+(1-0.872)×0.246×1.5/2=-8.73KN
4.3 工字钢的强度验算
（1）抗弯强度的验算
Mx?f，其中截面塑性发展系数?x=1.05 ?xWXm-m1mm1Nl10.628??5.314KN 22Mx/γxWx=13.3×106/1.05×141×103=89.8 N/mm2<215N/mm2
故抗弯强度满足要求。 （2）抗剪强度的验算
VS?fv Itw— 3 —
VS/Itw=15.72×103×81.9×103/1130×104×6=19 N/mm2<125N/mm2 抗剪强度满足要求。 4.4 预埋卡环的强度验算
RB?f 2ARB/2A=8.73×103/2×201=21.71 N/mm2<215N/mm2 Φ16mm预埋卡环的强度满足要求。 4.5 挠度验算
悬挑工字钢的挠度值应满足下式 ?≤[?]＝l/400=1300/400=3.25mm
m12lNml?ql223?v?(?1?4??3?)??(1??1) ?Nm(1??)?3EI?83EI?代入数值得
?=5.65mm>[?]=3.25mm
故悬挑工字钢的挠度不能满足要求，须在工字钢顶部增加悬拉、底部增加支撑。
3、悬挑水平支架抗弯强度验算 1）荷载计算（取8层的荷载）
脚手架所有钢管、扣件、跳板、安全网总重的55吨，立杆是104排，总共208根，所以每根单立杆的恒载取2.6kN，
活荷载根据《JGJ130—2001》规定取5kN/m2.
则施工荷载=lalb×5=(1.6×0.9)×5=7.2 kN, 7.2÷2=3.6 kN 荷载N=1.2×2.6+1.4×3.6=8.16 kN 2） 计算简图 3）抗弯验算 最大弯矩
Mmax=Fab2(3-b/l)/2l2
=8.16×0.402×0.9(3-0.4.0/1.2)/2×1.22 =0.84kN·m σ=Mmaxymax/Iy
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AaCbBmm4, ymax=70mm
σ=0.84×1000×1000×70/(53.2×104) 110.5N/mm2 < 215N/mm2 满足要求 4）A点的抗剪验算
A点反力R=11N/16=11×8.16/16=5.61kN τ=R/A=5.61×1000/2131=2.6N/ mm2 [τ]=0.8×[σ]=0.8×215=172 N/mm2 τ=2.6N/mm2<[τ]= 172 N/mm2 满足要求
4、悬挑斜拉钢丝绳的抗拉强度验算 1) 计算简图（如右图）
2) 抗拉强度验算（取钢丝绳斜拉最小角度验算） F×1.16（力矩）=N×0.4+N(0.4+0.9)
F=8.16×0.4+8.16(0.4+0.9)/
1.16
NF=11.96KN
选用φ15 6×37,公称抗拉强度1500N/m的 钢丝绳.查表得： 钢撕破断拉力总和Fg=132.0KN, 换算系数α=0.82 安全系数K=6
N=αFg/K=18.04 KN＞11.96KN 满足要求 5、稳定性验算
计算高度取8×2.9=23.2m,施工荷载取3个作业层 1）恒载标准值
GK=Hi(gk1+ gk3)+n1lagk2
查表得: Iy=53.2×10
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