华玺酒店工程----悬挑脚手架施工方案
附件二：挑檐处6.5米工字钢悬挑式扣件钢管脚手架计算书
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为21.0米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.40米，立杆的横距0.90米，步距1.80米。 采用的钢管类型为4833.25，
连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距2.80米。
施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工3层，脚手板共铺设3层。
悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度4.50米，建筑物内锚固段长度2.00米。 悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.20m。拉杆采用钢丝绳。 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。
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=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0.35031.400/1=0.490kN/m 活荷载标准值 Q=2.00031.400/1=2.800kN/m
荷载的计算值 q=1.230.038+1.230.490+1.432.800=4.554kN/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=4.55430.900/8=0.461kN.m
=0.4613106/4788.0=96.303N/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=0.038+0.490+2.800=3.328kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.033.3283900.04/(38432.0631053114920.0)=1.201mm 小横杆的最大挠度小于900.0/150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，但没有小横杆直接作用在大横杆的上面，无需计算。
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(规范5.2.5): R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
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1.荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.03831.400=0.054kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.35030.90031.400/2=0.220kN 活荷载标准值 Q=2.00030.90031.400/2=1.260kN
荷载的计算值 R=1.230.054+1.230.220+1.431.260=2.093kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
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0.1159 NG1 = 0.116321.000=2.434kN
(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 = 0.3503331.4003(0.900+0.300)/2=0.882kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.15031.40033/2=0.315kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.00531.400321.000=0.147kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.778kN。
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 = 2.0003331.40030.900/2=3.780kN 风荷载标准值应按照以下公式计算
2
其中 W0 —— 基本风压(kN/m)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.650
Uz —— 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz = 1.700
Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.134
经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.730.65031.70031.134 = 0.877kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.8531.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.233.778+0.8531.433.780=9.031kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.233.778+1.433.780=9.825kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.8531.4Wklah2/10 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； h —— 步距 (m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.8531.430.87731.40031.80031.800/10=0.473kN.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
2.
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=9.825kN；
i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； 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；
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l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.15531.50031.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.567cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.788cm3；
—— 由长细比，为3118/16=197；
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到
=9825/(0.193
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188； 457)=114.636N/mm2；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [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=9.031kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； 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=1.15531.50031.800=3.118m； A —— 立杆净截面面积，A=4.567cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.788cm3；
—— 由长细比，为3118/16=197；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188； MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.473kN.m；
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =9031/(0.193457)+473000/4788=204.261N/mm2；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [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 = 1.4 3 wk 3 Aw wk —— 风荷载标准值，wk = 0.877kN/m2；
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.6032.80 = 10.080m2； No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000
经计算得到 Nlw = 12.378kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 17.378kN 连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]
其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.59的结果查表得到=0.95； A = 4.57cm2；[f] = 205.00N/mm2。
经过计算得到 Nf = 89.109kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到 Nl = 17.378kN，抱柱式连墙件每根钢管承受压力N2 =8.69kN
本工程使用双扣件抗滑承载力12KN满足要求!
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双扣件双扣件砼柱双扣件
1400900 连墙件扣件连接示意图框架柱处连墙件设置
七、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。
悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本工程中，脚手架排距为900mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 1200mm，
432
水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm，截面抵抗矩W = 141.00cm，截面积A = 26.10cm。 受脚手架集中荷载 P=9.83kN
水平钢梁自重荷载 q=1.2326.1030.000137.85310=0.25kN/m
1
悬挑脚手架示意图
9.83kN 9.83kN 0.25kN/mA330012002000B
悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到
3.250.000.81
3.020.530.046.806.87
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) 1.339
1.483
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悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
0.042 1.461 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=13.883kN,R2=7.404kN,R3=-0.038kN 最大弯矩 Mmax=1.483kN.m
抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.4833106/(1.053141000.0)+4.62831000/2610.0=11.792N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! 八、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
其中 b —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到：
b=2.00
b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值
b'=1.07-0.282/
b=0.929
由于
经过计算得到强度 =1.483106/(0.9293141000.00)=11.32N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算 < [f],满足要求! 九、拉杆的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
i
各支点的支撑力 RCi=RUisin
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=14.634kN 十、拉杆的强度计算
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=14.634kN 拉绳的强度计算：
如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
其中[Fg] —— 钢丝绳的容许拉力(kN)；
Fg —— 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；
—— 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6319、6337、6361钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；
K —— 钢丝绳使用安全系数，取10.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10.000314.634/0.850=172.165kN。 选择6319+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径23.0mm。 钢丝拉绳的吊环强度计算：
钢丝拉绳的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为
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