钢结构悬挑外架计算书

悬挑工字钢采用热轧普通16#，其中建筑物外悬挑端长度2.4m，建筑物内锚固长度3m。悬挑工字钢按悬挑架架体立杆纵距设置，每一纵距设置一根。支撑架为三排，外侧立杆定位点距悬挑端端部100mm，立杆横距由外到内分别为0.6m、0.75m，内侧立杆距墙0.5m，立杆纵距1.5m，步距1.75m。附图：

（1）技术依据

1.参考规范

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130--2011）、

《钢结构设计规范》（GB50017--2003）、

《混凝土结构荷载规范》（GB50010--2010）、

2.荷载参数

施工均布荷载：2.0kN/㎡，类别为装修脚手架；

同时施工层数为一层；

施工人员及设备荷载标准值取1kN/㎡；

本工程处于云南玉溪澄江地区，基本风压为0.3kN/㎡；

风荷载高度变化系数；

风荷载体型系数；

脚手板自重标准值0.35kN/㎡；

栏杆、挡脚板自重0.17kN/㎡；

安全设施及安全网、挡风板自重0.01kN/㎡。

（2）小横杆计算

小横杆按照简支梁进行强度和挠度的计算，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。考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置（验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载）。

1.作用小横杆线荷载

（1）作用小横杆线荷载标准值

（2）作用小横杆线荷载设计值

：荷载              ：立杆横距             ：悬挑长度

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

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

且小于10mm，满足要求！

（3）大横杆计算

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。用小横杆支座的最大反力计算值，考虑活荷载在大横杆的不利布置，计算大横杆的最大弯矩和变形（需要考虑悬挑荷载）。

1.由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力

（1）由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值

（2）由横向水平杆传给纵向水平杆的集中应力设计值

大横杆计算荷载简图

2.抗弯强度

最大弯矩考虑为小横杆荷载的计算值最不利分配的弯矩

大横杆的计算强度小于，满足要求！

3.挠度计算

最大挠度考虑为小横杆荷载的标准值最不利分配的挠度

大横杆的最大挠度小于900/150与10mm，满足要求！

（4）扣件抗滑力的计算

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.7，直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数为1.00，该工程的旋转扣件承载力取值为。

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：

其中，——扣件抗滑承载力设计值；

      ——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

纵向水平杆通过扣件传给立杆的竖向设计值：

，满足要求！

（5）作用于悬挑钢梁脚手架何在标准值

作用于脚手架的荷载暴扣静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值暴扣一下内容:

（1）脚手架自重标准值产生的轴向力

每米立杆承受的结构自重标准值（）：查规范本例为0.1295，

（2）脚手板自重标准值产生的轴向力

脚手板自重标准值（）：本例采用50mm厚木脚手板，标准值为

（3）栏杆与挡脚板自重标准值产生的轴向力

栏杆与挡脚板自重标准值（）：本例采用栏杆、木脚手挡板，标准值为

（4）吊挂的安全措施及安全网、挡风板自重标准值产生的轴向力

吊挂的安全措施荷载，包括安全网和挡风板自重标准值为

经计算得到静荷载标准值为钢管结构自重与构配件自重： 

（5）施工荷载标准值产生的轴向力

施工荷载标准值（）

（6）风荷载标准值产生的轴向力

风荷载标准值：

——基本风压（）：按照《建筑结构荷载规范》的规定采用： 

——风荷载高度变化系数：按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）的规定采用=1.62

——风荷载体型系数： 

经计算得到，脚手架底部风荷载标准值

。

考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值

不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值

风荷载设计值产生的立杆段弯矩

其中，——风荷载基本风压标准值

      ——立杆纵距

      ——立杆步距

（6）立杆稳定性计算

1.不考虑风荷载时，立杆稳定性计算

其中，——立杆的轴心压力设计值

      ——计算立杆的截面回转半径

      ——计算长度系数，由脚手架的基本参数确定

      ——立杆步距

      ——计算长细比，k=1时，，满足要求！

      ——计算长度附加系数，取1.155

      ——计算长度，由公式

      ——轴心受压立杆的稳定系数，由k=1.155时，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2011）表A.0.6得到0.193.

      ——立杆净截面面积

      ——立杆净截面模量

      ——钢管立杆抗压强度设计值

      ——钢管立杆受压强度计算值

经计算得到，满足要求！

2.考虑风荷载时，立杆的稳定性计算

经计算得到，满足要求！

（7）悬挑工字钢的受力计算

悬挑脚手架的水平工字钢按照带悬臂的连续梁计算

荷载计算简图

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，，，，；

      ——截面惯性矩；

——截面模量；

——集中强度荷载；

——型钢弹性模量；

——型钢自重荷载

经计算得： 

最大弯矩，最大应力，最大挠度。按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，受弯扣件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍即4800mm，悬挑工字钢的最大挠度，满足要求！

（8）悬挑工字钢的整体稳定性

悬挑工字钢采用16#工字钢，计算公式如下：

其中，——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查《钢结构设计规范》（GB50017—2003）附录B得到=1.3，由于>0.6,查表得其值为0.85.

因此，满足要求！

（9）锚固段与楼板连接的计算

1.锚环强度验算

悬挑工字钢锚环处反力为4.044kN，锚环直径为20mm，净截面面积为。

锚环应力：，满足要求！

2.楼板局部受压承载力计算

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）A.5.1混凝土局部承压计算如下：

楼板局部受压荷载计算公式：

其中，——楼板局部压力设计值，即作用于楼板的轴向压力；

——荷载分布影响系数，取0.8；

——混凝土局部受压时强度提高系数，取1.0；

——混凝土局部挤压的强度设计值； 

——混凝土局部受压面积；

楼板支座处局部荷载

,，满足要求！