建筑悬挑脚手架计算实例

一、悬挑脚手架计算

1.高度要求：当脚手架搭设高度超过50米时，采用明确卸载装置时，自距离地面一定高度处开始采取明确卸载装置，也就是悬挑形式。悬挑高度一般不宜超过40米。

2.悬挑脚手架上面结构同落地式脚手架，在施工现场还是要对连墙件的设置引起高度的重视。另外控制的重点就是悬挑主梁的强度、稳定性的验算以及钢拉绳、锚固板的验算。

3.对于大、小横杆的强度和变形的计算、扣件抗滑移的计算、连墙件的计算以及立杆稳定性的计算仍然同落地式脚手架计算方法一样进行计算。

4.悬挑形式

5.联梁计算:按照集中荷载作用下的简支梁计算,集中荷载P传递力，计算简图如下,计算联梁的支座力、强度，强度应满足规范的要求。

6.支撑按照简支梁计算公式

按照钢结构的计算公式验算型钢的抗弯强度是否满足要求。

7.主梁的计算：

(1)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。

悬挑脚手架计算简图

计算主梁的弯矩，支座力，验算悬挑梁的整体稳定性。

（2）抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A公式说明，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)拉弯构件和压弯构件的计算公式如下，y-y轴没有弯矩作用，公式简化为上面的公式。

（3）悬挑梁的整体稳定性计算：

公式由来：《钢结构设计规范》(GB50017-2003)规定整体稳定性计算公式如下，但由于没有y-y轴向弯矩，公式简化为上面的式子。

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》(GB50017-2003)附录B得到：

φb说明:依据《钢结构设计规范》附录B得自由长度l1长度确定：

1、没侧向支撑时取梁跨度；2、当有支撑时取支撑之间的间距；3、当为脚手架悬臂端没有上部拉绳和下部支杆时,支撑的间距要取悬挑长度的2倍。φb大于0.6，按照《规范》附录B，其值用φb'替换φb

8.拉杆（钢丝绳等）、支杆（型钢等）的受力计算、强度验算。

(1)钢丝绳说明：钢丝绳的型号有6×19、6×37、6×61钢丝绳，每个型号都有1400MPa，1550MPa，1700MPa，1850MPa，2000Mpa强度等级，设计者要注意一下。

(2)吊环设计说明：根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010）规定，注意强度取值为50N/mm2,材料使用HPB335钢筋，一个吊环用两个截面计算，埋入混凝土的深度不应小于30d 。

9.悬挑梁与建筑物之间的连接计算

(1)水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算；

(2)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算；

(3)水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算。

按照《扣件式》规范5.6.6拉环或螺栓的强度计算：

σ为U形钢筋拉环或螺栓应力值；Nm为型钢悬挑梁锚固段压点U形钢筋拉环或螺栓拉力设计值；Al为U形钢筋拉环净截面积，一个钢筋拉环或一对螺栓按两个截面计算；

fl—U形钢筋拉环抗拉强度设计值，按50N/mm2。

算例：水平钢梁与楼板压点如果采用压环，拉环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.024 kN（见下图支座处的反力）；压环钢筋采用直径D=20mm（规范规定直径不得小于16mm）；

A=πD2/4=3.142×202/4=314.159mm2；

σ=Nm/2A=24/314.159×2=0.038N/mm2；

《扣件》规范5.6.8规定型钢挑梁锚固在楼板处时，楼板上层应设受力钢筋，或者把拉环压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。

悬挑脚手架示意图

二、构造要求

1.扫地杆

脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当产杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm（如下图）。

2.连墙件

（1）连墙件的设置数量、覆盖面积一定满足规范要求；

（2）连墙件设置应符合以下规定：

① 宜靠近主节点设置，其偏离主节点的距离不应大于300mm；

② 应从低层第一步纵向水平杆处开始设置，当有困难时，应采用其他可靠措施固定；

③ 优先采用菱形布置，亦可采用矩形布置；

④ 脚手架两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并不大于4m（即2步）；

⑤连墙件要与建筑物进行可靠的连接。24m以下单双排脚手架可采用拉筋和顶撑配合使用的方式。24m以上的双排脚手架一定要采用刚性连接。严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。

（3）连墙件严禁私自拆除。拆除脚手架时，连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高度不应大于2步，如高差大于2步，应增加连墙件进行加固。

3.剪刀撑

剪刀撑的设置应：

① 每道剪刀撑的宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角在45-60度之间；

②高度在24m以下的单、双排脚手架，均必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m（图6.6.2）；

③高度在24m以上的双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑；

④剪刀撑斜杆宜采用搭接；

⑤剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

⑥剪刀撑搭设应随着立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均必须支承在垫块或者垫板上。

4.地基与基础

(1)脚手架地基与基础的施工，必须根据脚手架搭设高度、搭设场地土质情况与现行国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ 202）的有关规定进行。

(2)脚手架底座底面标高宜于自然地坪50mm。

(3)脚手架基础经验收合格后，应按搭设的要求放线定位。

(4)当脚手架基础下有设备基础、管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖，否则必须采取加固措施。