型钢悬挑脚手架(阳角)计算书

型钢悬挑式扣件钢管脚手架（阳角）计算书
一、依据规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
阳角部位选择最大悬挑高度段、最大悬挑尺寸和带联梁的T1栋阳角架进行计算。

部位如下图示意：
二、计算参数:
悬挑双排脚手架，考虑上段架体的工字钢悬挑架在结构砼未达到设计强度前，悬挑梁及斜拉钢丝绳未发挥作用，上两层悬挑架荷载均落在下层架体上，故此悬挑段架体计算高度按第二段阳角悬挑高度18.9m上加两层的高度（4步架高7.2m）进行计算，计算高度为18.9+7.2=26.1m，立杆采用单刚管。

立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.90米，内排架距离结构1.23米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为48×3.0，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.0米。

施工活荷载为2.5kN/m2，同时考虑2层施工。

脚手板采用钢筋网片，荷载为0.15kN/m2，按照铺设10层计算。

栏杆采用钢管、挡脚板采用冲压钢板，荷载为0.16kN/m，安全网荷载取0.010kN/m2。

每米立杆承受结构自重标准值0.1072 kN/m，脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。

基本风压0.30kN/m2，高度变化系数1.79，体型系数1.128。

卸荷钢丝绳采取2段卸荷，吊点卸荷水平距离1倍立杆间距。

卸荷钢丝绳的换算系数为0.85，安全系数K=8.0，上吊点与下吊点距离3.15m。

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢，建筑物外悬挑段长度2.60m，建筑物内锚固段长度3.40m。

相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置1根立杆。

悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物2.50m。

三、荷载计算
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0.1072
N G1 = 0.1072×26.1=2.798kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用钢筋网片脚手板，标准值为0.15
N G2= 0.150×10×1.500×1/2/2=0.56kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.16
N G3= 0.160×1.500×10/2=1.200kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010
N G4= 0.010×1.500×26.10=0.392kN
经计算得到，静荷载标准值
N G = N G1+N G2+N G3+N G4 =2.798+0.56+1.2+0.392= 4.95kN
(5)立杆施工活荷载计算：
N Q=1.5×0.9×(2×2.5)/2=3.375kN
组合风荷载作用下,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2×4.95+0.9×1.4×3.375=10.192kN
不组合风荷载作用下,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2×4.95+1.4×3.375=10.665kN
(6)钢丝绳卸荷后立杆荷载计算
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=(1.2×N G+0.9×1.4×N Q)×(h x1+(1-K f)×(H x顶-h x1)+max[3.15，(1-K f)×h j顶])/H=10.192×(6.2+(1-0.8)×(12.4-6.2)+max[3.15，(1-0.8)×6.2])/26.10=4.135kN 不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=(1.2×N G+1.4×N Q)×(h x1+(1-K f)×(H x顶-h x1)+max[3.15，
(1-K f)×h j顶])/H=10.665×(6.2+(1-0.8)×(12.4-6.2)+max[3.15，(1-0.8)×6.2])/26.10=4.327kN 所以，取钢丝绳卸荷后立杆传递至连梁顶面的轴向压力设计值为4.327kN。

四、立杆荷载通过连梁分配到型钢梁上荷载计算
经分配计算，由连梁分配至型钢梁顶面上的荷载有外向内分别为：10.041、4.327kN。

五、型钢悬挑主梁计算
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算
悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

悬臂单跨梁计算简图
支座反力计算公式
支座弯矩计算公式
C点最大挠度计算公式
其中 k = m/l,k l = m l/l,k2 = m2/l。

本工程算例中，m =2600mm，l = 3400mm，m l = 1230mm，m2 = 2500mm；
水平支撑梁的截面惯性矩I = 2370.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 237.00cm3。

受脚手架作用集中强度计算荷载 N=10.041kN
水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×35.5×0.0001×7.85×10=0.334kN/m
k=2.60/3.40=0.76
k l=1.23/3.40=0.36
k2=2.50/3.40=0.74
代入公式，经过计算得到
支座反力 R A=32.886kN
支座反力 R B=-10.805kN
最大弯矩 M A=38.582kN.m
最大挠度 V max=13.349mm
抗弯计算强度 f=38.582×106/(1.05×237000.0)=155.041N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
水平支撑梁的最大挠度小于5200.0/250,满足要求!
六、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下
其中φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录得到：φb=2.00
由于φb大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录B其值φb'=1.07-0.282/φb=0.929
经过计算得到强度σ=38.582×106/(0.929×237000.00)=175.235N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算σ < [f],满足要求!
七、锚固段与楼板连接的计算
压环钢筋
锚固点压环钢筋受力：N/2 =16.443kN
压环钢筋验算：
σ=N/(4A)=N/πd2=32.886×103/(3.14×202)=26.18N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2 注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度符合要求！。