型钢悬挑脚手架计算书.docx

型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书 计算依据： 1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 2、建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范JGJ128-2010 3、建筑结构荷载规范GB50009-2012 4、钢结构设计规范GB50017-2003 架体验算 一、脚手架参数脚手架设计类型结构脚手架脚手板设计荷载(kN/m2)3同时施工作业层数1卸荷设置无脚手架搭设方式双排脚手架脚手架钢管类型483脚手架架体高度H(m)19脚手架沿纵向搭设长度L(m)172立杆步距h(m)1.8立杆纵距或跨距la(m)1.5立杆横距lb(m)0.8内立杆离建筑物距离a(m)0.2双立杆计算方法不设置双立杆 二、荷载设计脚手板类型钢筋网脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.032脚手板铺设方式2步1设密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)0.01挡脚板类型木挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.11挡脚板铺设方式2步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.1结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)3地区新疆乌鲁木齐市安全网设置全封闭基本风压0(kN/m2)0.4风荷载体型系数s0.911风压高度变化系数z(连墙件、单立杆稳定性)1.79，1.79风荷载标准值k(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.652，0.652 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向水平杆上纵向水平杆根数n1横杆抗弯强度设计值f(N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)107800横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4490纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态 q=1.2(0.033+Gkjblb/(n+1)+1.4Gklb/(n+1)=1.2(0.033+0.0320.8/(1+1)+1.430.8/(1+1)=1.735kN/m 正常使用极限状态 q=(0.033+Gkjblb/(n+1)+Gklb/(n+1)=(0.033+0.0320.8/(1+1)+30.8/(1+1)=1.246kN/m 计算简图如下： 1、抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.11.7351.52=0.39kNm =Mmax/W=0.39106/4490=86.959N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.6771.24615004/(100206000107800)=1.923mm max1.923mmminla/150，10min1500/150，1010mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.1qla=1.11.7351.5=2.863kN 正常使用极限状态 Rmax=1.1qla=1.11.2461.5=2.056kN 四、横向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=2.863kN q=1.20.033=0.04kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1=Rmax=2.056kN q=0.033kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下： 弯矩图(kNm) =Mmax/W=0.576106/4490=128.241N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下： 变形图(mm) max0.995mmminlb/150，10min800/150，105.333mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.447kN 五、扣件抗滑承载力验算横杆与立杆连接方式单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=2.863/2=1.432kNRc=0.98=7.2kN 横向水平杆：Rmax=1.447kNRc=0.98=7.2kN 满足要求！ 六、荷载计算脚手架架体高度H19脚手架钢管类型483每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.1 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+lan/20.033/h)H=(0.1+1.51/20.033/1.8)19=2.164kN 单内立杆：NG1k=2.164kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)lalbGkjb1/2/2=(19/1.8+1)1.50.80.0321/2/2=0.111kN 1/2表示脚手板2步1设 单内立杆：NG2k1=0.111kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)laGkdb1/2=(19/1.8+1)1.50.111/2=0.953kN 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=GkmwlaH=0.011.519=0.285kN 构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.111+0.953+0.285=1.349kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=0.111kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=lalb(njjGkjj)/2=1.50.8(13)/2=1.8kN 内立杆：NQ1k=1.8kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力： 单外立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.164+1.349)+ 0.91.41.8=6.483kN 单内立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.164+0.111)+ 0.91.41.8=4.997kN 七、立杆稳定性验算脚手架架体高度H19立杆计算长度系数1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4490立杆截面回转半径i(mm)15.9立杆抗压强度设计值f(N/mm2)205立杆截面面积A(mm2)424连墙件布置方式两步一跨 1、立杆长细比验算 立杆计算长度l0=Kh=11.51.8=2.7m 长细比=l0/i=2.7103/15.9=169.811210 轴心受压构件的稳定系数计算： 立杆计算长度l0=kh=1.1551.51.8=3.118m 长细比=l0/i=3.118103/15.9=196.132 查规范表A得，=0.188 满足要求！ 2、立杆稳定性验算 不组合风荷载作用 单立杆的轴心压力标准值N=NG1k+NG2k+NQ1k=2.164+1.349+1.8=5.313kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2(2.164+1.349)+1.41.8=6.735kN =N/(A)=6735.47/(0.188424)=84.498N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 组合风荷载作用 单立杆的轴心压力标准值N=NG1k+NG2k+NQ1k=2.164+1.349+1.8=5.313kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.164+1.349)+0.91.41.8=6.483kN Mw=0.91.4Mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.6521.51.82/10=0.399kNm =N/(A)+ Mw/W=6483.47/(0.188424)+399258.72/4490=170.258N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 八、连墙件承载力验算连墙件布置方式两步一跨连墙件连接方式扣件连接连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)3连墙件计算长度l0(mm)1500连墙件截面类型钢管连墙件型号483连墙件截面面积Ac(mm2)424连墙件截面回转半径i(mm)15.9连墙件抗压强度设计值f(N/mm2)205连墙件与扣件连接方式双扣件扣件抗滑移折减系数0.9 Nlw=1.4k2h1la=1.40.65221.811.5=4.929kN 长细比=l0/i=1500/15.9=94.34，查规范表A.0.6得，=0.634 (Nlw+N0)/(Ac)=(4.929+3)103/(0.634424)=29.496N/mm20.85 f=0.85 205N/mm2=174.25N/mm2 满足要求！ 扣件抗滑承载力验算： Nlw+N0=4.929+3=7.929kN0.912=10.8kN 满足要求！ 悬挑梁验算 一、基本参数主梁离地高度(m)138悬挑方式普通主梁悬挑主梁间距(mm)1500主梁与建筑物连接方式平铺在楼板上锚固点设置方式U型锚固螺栓锚固螺栓直径d(mm)16主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)1300主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)200主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)1400梁/楼板混凝土强度等级C35混凝土与螺栓表面的容许粘结强度b(N/mm2)2.5锚固螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)50 二、荷载布置参数作用点号各排立杆传至梁上荷载标准值F(kN)各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)主梁间距la(mm)15.316.74400150025.316.7412001500 附图如下：平面图立面图 三、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁合并根数nz1主梁材料规格16号工字钢主梁截面积A(cm2)26.1主梁截面惯性矩Ix(cm4)1130主梁截面抵抗矩Wx(cm3)141主梁自重标准值gk(kN/m)0.205主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2)215主梁材料抗剪强度设计值(N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁允许挠度(mm)1/250 荷载标准值： q=gk=0.205=0.205kN/m 第1排：F1=F1/nz=5.31/1=5.31kN 第2排：F2=F2/nz=5.31/1=5.31kN 荷载设计值： q=1.2gk=1.20.205=0.246kN/m 第1排：F1=F1/nz=6.74/1=6.74kN 第2排：F2=F2/nz=6.74/1=6.74kN 1、强度验算 弯矩图(kNm) max=Mmax/W=10.994106/141000=77.971N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 剪力图(kN) max=Qmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=13.81000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=16.309N/mm2 max=16.309N/mm2=125N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算 变形图(mm) max=3.962mm=2lx/250=21300/250=10.4mm 符合要求！ 4、支座反力计算 R1=-7.681kN,R2=21.825kN 四、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =0/nz=0/1=0kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=10.994106/(1.05141103)+0103/2610=74.258N/mm2f=215N/mm2 塑性发展系数 符合要求！ 受弯构件整体稳定性分析： 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)得，b=2 由于b大于0.6，根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值为0.93。 = Mmax/(bWx)=10.994106/(0.929141103)=83.93N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 五、锚固段与楼板连接的计算主梁与建筑物连接方式平铺在楼板上锚固点设置方式U型锚固螺栓U型锚固螺栓直径d(mm)16主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)1400梁/楼板混凝土强度等级C35混凝土与螺栓表面的容许粘结强度b(N/mm2)2.5锚固螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)50锚固螺栓1锚固螺栓2 1、螺栓粘结力锚固强度计算 锚固点锚固螺栓受力：N/2 =3.84kN 螺栓锚固深度:h N/(4db)=7.681103/(43.14162.5)=15.28mm 螺栓验算： =N/(4d2/4)=7.681103/(4162/4)=9.55kN/mm20.85ft=42.5N/mm2 符合要求！ 2、混凝土局部承压计算如下 混凝土的局部挤压强度设计值： fcc=0.95fc=0.9516.7=15.865N/mm2 N/2 =3.84kN 2(b2-d2/4)fcc=2(802-3.14162/4)15.865/1000=196.692kN 注：锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=516=80mm符合要求！六、阳角型钢计算立面图主梁材料类型工字钢主梁合并根数nz1主梁材料规格18号工字钢主梁截面积A(cm2)30.6主梁截面惯性矩Ix(cm4)1660主梁截面抵抗矩Wx(cm3)185主梁自重标准值gk(kN/m)0.241主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2)215主梁材料抗剪强度设计值(N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁允许挠度(mm)1/250 荷载标准值： q=gk=0.241=0.241kN/m 第1排：F1=F1/nz=7.57/1=7.57kN 第2排：F2=F2/nz=7.57/1=7.57kN 荷载设计值： q=1.2gk=1.20.241=0.289kN/m 第1排：F1=F1/nz=9.77/1=9.77kN 第2排：F2=F2/nz=9.77/1=9.77kN 1、强度验算 弯矩图(kNm) max=Mmax/W=23.449106/185000=126.752N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 剪力图(kN) max=Qmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=20.0751000941802-(94-6.5)158.62/(8166000006.5)=19.643N/mm2 max=19.643N/mm2=125N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算 变形图(mm) max=12.667mm=2lx/250=21850/250=14.8mm 符合要求！ 4、支座反力计算 R1=-9.639kN,R2=30.393kN 四、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =0/nz=0/1=0kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=23.449106/(1.05185103)+0103/3060=120.716N/mm2f=215N/mm2 塑性发展系数 符合要求！ 受弯构件整体稳定性分析： 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)得，b=1.3 由于b大于0.6，根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值为0.85。 = Mmax/(bWx)=23.449106/(0.853185103)=148.582N/mm2f=215N/mm2 符合要求！15 / 15