取水塔型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书
计算依据：
1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 3、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010 4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 5、《钢结构设计标准》GB50017-2017 6、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 7、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018
架体验算 一、脚手架参数
卸荷设置 可变荷载调整系数γL 脚手架搭设排数 脚手架架体高度H(m) 无 0.9 双排脚手架 18.35（792.85~811.2） 立杆纵距或跨距la(m) 1.5 立杆横距lb(m) 双立杆计算方法 1 按构造要求设计 双立杆计算高度(m) 18.35 结构重要性系数γ0 脚手架安全等级 脚手架钢管类型 立杆步距h(m) 1.1 II级 Φ48×2.6 1.6 内立杆离建筑物距离a(m) 0.3 二、荷载设计 脚手架设计类型 装修脚手架 脚手板类型 脚手板铺设方式 挡脚板类型 竹芭脚手板 2步1设 木挡脚板 2脚手板自重标准值Gkjb(kN/m) 0.1 密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m) 20.01 栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) 0.17 挡脚板铺设方式 2步1设 每米立杆承受结构自重标准值0.12 gk(kN/m) 装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m) 安全网设置 风荷载体型系数μs 全封闭 1 2装修脚手架作业层数nzj 1 3 地区 重庆黔江 基本风压ω0(kN/m) 20.2 风压高度变化系数μz(连墙件、0.555，0.51 单立杆稳定性) 风荷载标准值ωk(kN/m)(连墙件、单立杆稳定性) 20.111，0.102 计算简图：
立面图
侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式 纵向水平杆在上 横杆抗弯强度设计值[f](N/mm) 横杆弹性模量E(N/mm) 22横向水平杆上纵向水平杆根数0 n 横杆截面惯性矩I(mm) 4205 95900 206000 横杆截面抵抗矩W(mm) 33990
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.3×(0.029+Gkjb×lb/(n+1))+0.9×1.5×Gk×lb/(n+1)=1.3×(0.029+0.1×1/2)+0.9×1.5×3×1/2=2.128kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.029+Gkjb×lb/(n+1))=(0.029+0.1×1/2)=0.079kN/m 计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×2.128×1.52=0.479kN·m
σ=γ0Mmax/W=1.1×0.479×106/3990=131.989N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.079×15004/(100×206000×95900)=0.137mm νmax＝0.137mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×2.128×1.5=3.511kN 正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.079×1.5=0.131kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=3.511kN
q=1.3×0.029=0.038kN/m 正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.131kN q'=0.029kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下：
弯矩图(kN·m)
σ=γ0Mmax/W=1.1×0.005×106/3990=1.31N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下：
变形图(mm)
νmax＝0.019mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[1000/150，10]＝6.667mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=0.019kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式 双扣件 扣件抗滑移折减系数 0.9 扣件抗滑承载力验算： 纵向水平杆：Rmax=1.1×3.511=3.862kN≤Rc=0.9×12=10.8kN 横向水平杆：Rmax=1.1×0.019=3.862kN 满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H 18.35 脚手架钢管类型 Φ48×2.6 每米立杆承受结构自重标准值0.12 gk(kN/m) 立杆静荷载计算 1、立杆承受的结构自重标准值NG1k 单外立杆：
NG1k=(gk+la×n/2×0.029/h)×H=(0.12+1.5×0/2×0.029/1.6)×18.35=2.202kN 单内立杆：NG1k=2.202kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(18.35/1.6+1)×1.5×1×0.1×1/2/2=0.468kN 1/2表示脚手板2步1设 单内立杆：NG2k1=0.468kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(18.35/1.6+1)×1.5×0.17×1/2=1.59kN 1/2表示挡脚板2步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×18.35=0.275kN 5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.468+1.59+0.275=2.333kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=0.468kN 立杆施工活荷载计算
外立杆：NQ1k=la×lb×(nzj×Gkzj)/2=1.5×1×(1×3)/2=2.25kN 内立杆：NQ1k=2.25kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：N=1.3×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(2.202+2.333)+ 0.9×1.5×2.25=8.932kN
单内立杆：N=1.3×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(2.202+0.468)+ 0.9×1.5×2.25=6.508kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H 立杆截面抵抗矩W(mm) 立杆抗压强度设计值[f](N/mm) 连墙件布置方式 两步三跨 2318.35 3990 205 立杆计算长度系数μ 立杆截面回转半径i(mm) 立杆截面面积A(mm) 21.5 16.1 371 1、立杆长细比验算 立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.6=2.4m 长细比λ=l0/i=2.4×103/16.1=149.068≤210 满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.6=2.772m 长细比λ=l0/i=2.772×103/16.1=172.174 查《规范》表A得，φ=0.24 2、立杆稳定性验算 组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k=2.202+2.333=4.535kN 单立杆的轴心压力设计值
N=1.3(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(2.202+2.333)+0.9×1.5×2.25=8.932kN
Mwd=γLφwγQMwk=γLφwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.9×0.6×1.5×(0.05×0.6×0.102×1.5×3.22)=0.038kN·m
σ=γ0[N/(φA)+
Mwd/W]=1.1×[8932.472/(0.24×371)+38071.296/3990]=120.848N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式 两步三跨 连墙件连接方式 连墙件计算长度l0(mm) 扣件连接 600 连墙件约束脚手架平面外变形3 轴向力N0(kN) 连墙件截面类型 连墙件截面面积Ac(mm) 连墙件抗压强度设计值[f](N/mm) 扣件抗滑移折减系数 0.9 22钢管 371 205 连墙件型号 连墙件截面回转半径i(mm) 连墙件与扣件连接方式 Φ48×2.6 16.1 双扣件 Nlw=1.5×ωk×2×h×3×la=1.5×0.111×2×1.6×3×1.5=2.398kN 长细比λ=l0/i=600/16.1=37.267，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
(Nlw+N0)/(φAc)=(2.398+3)×103/(0.896×371)=16.239N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2 满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=2.398+3=5.398kN≤0.9×12=10.8kN 满足要求！
悬挑梁验算 一、基本参数
主梁离地高度(m) 主梁间距(mm) 10.85 1500 悬挑方式 主梁与建筑物连接方式 普通主梁悬挑 预埋 主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm) 1500 主梁外锚固点到建筑物边缘的0 距离a(mm) 梁/楼板混凝土强度等级 C25 二、荷载布置参数 作用点各排立杆传至梁上荷载各排立杆传至梁上荷载各排立杆距主梁外锚固主梁间距号 1 2 标准值F'(kN) 4.53 4.53 设计值F(kN) 8.93 8.93 点水平距离(mm) 300 1300 la(mm) 1500 1500 附图如下：
平面图
立面图
三、主梁验算
主梁材料类型 主梁材料规格 主梁截面惯性矩Ix(cm) 主梁自重标准值gk(kN/m) 4工字钢 18号工字钢 1660 0.241 主梁合并根数nz 主梁截面积A(cm) 主梁截面抵抗矩Wx(cm) 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm) 2321 30.6 185 215 主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm) 主梁允许挠度[ν](mm) 2125 主梁弹性模量E(N/mm) 2206000 1/250 荷载标准值： q'=gk=0.241=0.241kN/m 第1排：F'1=F1'/nz=4.53/1=4.53kN 第2排：F'2=F2'/nz=4.53/1=4.53kN 荷载设计值：
q=1.3×gk=1.3×0.241=0.313kN/m 第1排：F1=F1/nz=8.93/1=8.93kN
第2排：F2=F2/nz=8.93/1=8.93kN
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=γ0Mmax/W=1.1×14.641×106/185000=87.056N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1.1×18.325×1000×[94×1802-(94-6.5)×158.62]/(8×16600000×6.5)=19.724N/mm2
τmax=19.724N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！ 3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=1.323mm≤[ν]=2×lx/250=2×1500/250=12mm 符合要求！ 4、支座反力计算 设计值：R1=18.325kN
四、悬挑主梁整体稳定性验算
受弯构件整体稳定性分析：
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数： 查表《钢结构设计标准》(GB50017-2017)得，φb=1.3
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附表C，得到 φb'值为0.85。
γ0Mmax/(φb'Wxf)=1.1×14.641×106/(0.853×185×215×103)=0.475≤1 符合要求！
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