高层住宅楼工程型钢悬挑脚手架计算书.doc

附件：型钢悬挑脚手架计算书一、 工程简介工程名称XX开发区SDK-D-2地块住宅(自编A6、A7栋)工程地点XX开发区开源大道以南建设单位XXXX有限公司设计单位XX（深圳）有限公司监理单位XXXX有限公司勘察单位XX勘察院施工单位XX有限公司层数（地上/地下）A6、A7栋地上43层/地下4层，建筑高度132.10m； 结构形式钢筋混凝土剪力墙结构建筑面积总建筑面积约83434.2m2,其中地下建筑面积28472.2m，地上建筑面积54962m2。二、 架体验算1、 脚手架参数脚手架搭设方式双排脚手架脚手架钢管类型483.5脚手架最大搭设高度H(m)48脚手架沿纵向搭设长度L(m)335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)0.85内立杆离建筑物距离a(m)0.3双立杆计算方法不设置双立杆2、 荷载设计脚手板类型冲压钢脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.3脚手板铺设方式1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)0.17挡脚板铺设方式2步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.1295横向斜撑布置方式5跨1设结构脚手架作业层数njj2结构脚手架活荷载标准值Gkjj(kN/m2)3地区广东XX市安全网设置全封闭基本风压0(kN/m2)0.5风荷载体型系数s0.214风压高度变化系数z(连墙件、单立杆稳定性)2.096,1风荷载标准值k(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.223 计算简图：立面图3、 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)121900横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)5260大横杆自重标准值（KN/m）0.0397脚手板荷载标准值（KN/m2）0.30纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态q=1.2(0.0397+Gkjblb/(n+1)+1.4Gklb/(n+1)=1.2(0.0397+0.30.85/(1+1)+1.430.85/(1+1)=1.872kN/m 计算简图如下： 剪力图（KN）弯矩图（KN.m）(1) 抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.527kNm =Mmax/W=0.527106/5260=100.19N/mm2f=205N/mm2 满足要求！(2) 挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.6771.87215004/(100206000121900)=2.555mm max2.555mmminla/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=1.11.8721.5=3.089kN 横向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=3.089kN q=1.20.0397=0.048kN/m (1) 抗弯验算计算简图如下： 弯矩图(kNm)Mmax=3.089103800/4+0.0488002/8=621640 N/mm2 =Mmax/W=621640/5260=118.18N/mm2f=205N/mm2 满足要求！(2) 挠度验算计算简图如下： 变形图(mm)max=83.0898003/(384206000121900)+ 50.0488004/(384206000121900) =0.0112mmminlb/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=(3.089+0.0480.8)/2=1.564kN4、 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0.8 扣件抗滑承载力验算： 纵向水平杆：Rmax=1.404kNRc=0.88=6.4kN 横向水平杆：Rmax=1.564kNRc=0.88=6.4kN 满足要求！5、 荷载计算脚手架搭设高度H48m脚手架钢管类型483.5每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.1295 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=gkH=0.129548=6.216kN 单内立杆：NG1k=6.216kN(2) 脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)lalbGkjb1/2=(48/1.8+1)1.50.80.31/2=4.980kN 单内立杆：NG2k1=4.980kN(3) 栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)laGkdb1/2=(48/1.8+1)1.50.17=7.055kN(4) 围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆：NG2k3=GkmwlaH=0.011.548=0.720kN 构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=4.980+7.055+0.720=12.755kN单内立杆：NG2k=NG2k1=4.980kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=lalb(njjGkjj)/2=1.50.8(23)/2=3.6kN 内立杆：NQ1k=3.6kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力： 单外立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.901.4NQ1k=1.2(6.216+12.755)+ 0.91.43.6=27.306kN单内立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.901.4NQ1k=1.2(6.216+4.980)+ 0.91.43.6=17.97kN6、 立杆稳定性验算脚手架搭设高度H48立杆截面抵抗矩W(mm3)5260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)506连墙件布置方式两步三跨(1) 立杆长细比验算 立杆计算长度l0=Kh=11.50.851.8=2.295m 长细比=l0/i=2.295103/15.9=144.34210 轴心受压构件的稳定系数计算： 立杆计算长度l0=kh=1.1551.50.851.8=2.65m 长细比=l0/i=2.65103/15.9=166.67 查规范表A得，=0.253 满足要求！(2) 立杆稳定性验算 不组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值Nmax=1.1(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.1(6.216+12.755)+1.43.6=20.868kN =N/(A)=20868/(0.253506)=163.009N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 组合风荷载作用 风荷载在立杆段产生的弯矩设计值：Mw=0.91.4Wk=0.91.4klah2/10=0.91.40.2142.090.51.51.82/10=0.137KN.m=N/(A)+ Mw/W=20.868103/（0.253506）+0.137106/5260=163.009+26.045=189.054 N/mm2205N/mm2满足要求！7、 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焊接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)300连墙件截面面积Ac(mm2)506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对接焊缝的抗拉、抗压强度ft(N/mm2)185 Nlw=1.4k2h3la=1.40.22321.831.5=5.058kN 长细比=l0/i=300/15.9=18.85，查规范表A.0.6得，=0.949(Nlw+N0)/(Ac)=(5.058+3)103/(0.949506)=16.870N/mm20.85 f=0.85205N/mm2=174.25N/mm2满足要求！ 对接焊缝强度验算： 连墙件的周长lw=d=3.1448=150.8mm； 连墙件钢管的厚度t=3.5mm； =(Nlw+N0)/(lwt)=(5.058+3)103/(150.83.5)=15.27N/mm2ft=185N/mm2满足要求！8、 钢丝绳卸荷计算钢丝绳不均匀系数0.85钢丝绳安全系数k7钢丝绳绳夹型式马鞍式拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)19钢丝绳绳夹数量n3吊环设置分开设置卸荷系数Kf0.8上部增加荷载高度(m)3.6脚手架卸荷次数N2第N次卸荷卸荷点位置高度hx(m)卸荷点净高hj(m)钢丝绳上下吊点的竖向距离ls(m)上吊点距内立杆下吊点的水平距离(mm)上吊点距外立杆下吊点的水平距离(mm)卸荷点水平间距(m)115153.030011501.5130153.030011501.5钢丝绳卸荷钢丝绳绳卡做法 卸荷验算 1=arctan(ls/Hs)=arctan(2900/300)=84.09 2=arctan(ls/Hs)=arctan(2900/1100)=69.23 钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取0.85 P1=KfKXNhj(n+1)/HHL/la=0.80.8514.33617.4/34.81.5/1.5=4.874kN P2=KfKXNhj(n+1)/HHL/la=0.80.8521.18617.4/34.81.5/1.5=7.023kN 钢丝绳轴向拉力 T1=P1/sin1=4.874/sin84.09=4.898kN T2=P2/sin2=7.023/sin69.23=7.511kN 卸荷钢丝绳的最大轴向拉力Fg=maxT1，T2=7.511kN 绳夹数量：n=1.667Fg/(2T)=1.6677.511/(219) 1个n=3个 满足要求！ Pg=kFg/=77.511/0.85=61.855kN 钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0.5)1/2=(61.855/0.5)1/2=11.12mm 吊环最小直径dmin=(2A/)1/2=(2Fg/(f)1/2=(27.511103/(65)1/2=8.579mm 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卸荷钢丝绳最小直径14mm，必须拉紧至7.511kN，吊环最小直径为12mm。故,本工程卸荷钢丝绳直径选定为6*19型,D=14mm;吊环直径：16mm。三、 悬挑梁验算1、 基本参数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压环钢筋压环钢筋直径d(mm)18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)100主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)2100梁/楼板混凝土强度等级C302、 荷载布置参数支撑点号支撑方式距主梁外锚固点水平距离(mm)支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm)支撑件上下固定点的水平距离L2(mm)是否参与计算1上拉4002900400是2上拉120029001200是作用点号各排立杆传至梁上荷载F(kN)各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)主梁间距la(mm)121.694001500221.6912001500 附图如下： 立面图3、 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)205主梁材料抗剪强度设计值(N/mm2)170主梁弹性模量E(N/mm2)206000q=1.2gk=1.20.205=0.25kN/m考虑悬挑层在其悬挑总高度中部存在钢丝绳卸荷，则 第1排：F1=F1/nz=（21.69-7.023）/1=14.667kN 第2排：F2=F2/nz=（21.69-7.023）/1=14.667kN(1) 强度验算弯矩图(kNm) max=Mmax/W=34.92106/141000=167.94N/mm2f=205N/mm2 符合要求！(2) 抗剪验算 剪力图(kN)max=Qmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=43.71000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=35.59N/mm2 max=35.59N/mm2=170N/mm2 符合要求！(3) 挠度验算变形图（mm） max=0.00032mm=2lx/250=21300/250=10.4mm 符合要求！(4) 支座反力计算 R2=12.12kN; R3=-42.35kN.且立杆处支座反力由剪力图可知:内力杆反力：R内=14.89KN;外力杆反力：R外=14.69KN;4、 上拉杆件验算 钢丝绳型号619(D=14)钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)2000钢丝绳直径(mm)14（102Kg/100m）钢丝绳不均匀系数0.85钢丝绳安全系数k7钢丝绳绳夹型式马鞍式拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)15.19钢丝绳绳夹数量n3钢丝绳绳卡做法钢丝绳连接吊环做法 上拉钢丝绳角度计算： 1=arctanL1/L2=arctan(2900/400)=82.15 2=arctanL1/L2=arctan(2900/1200)=67.51 上拉钢丝绳支座力： RS1=nzR3=114.89=14.89kN RS2=nzR4=114.69=14.69kN 主梁轴向力： NSZ1=RS1/tan1=14.89/tan82.15=2.05kN NSZ2=RS2/tan2=14.69/tan67.51=6.08kN 上拉钢丝绳轴向力： NS1=RS1/sin1=14.89/sin82.15=14.76kN NS2=RS2/sin2=14.69/sin67.51=13.57kN 上拉钢丝绳的最大轴向拉力NS=maxNS1.NSi=14.76kN 钢丝绳：查(简明施工计算手册得，钢丝绳破断拉力总和：Fg=165.5kNPg=kNS/=914.76/0.85=156.28KNFg=165.5kN 符合要求！ 绳夹数量：n=1.667Fg/(2T)=1.66714.76/(215.19)=0.81个n=3个 符合要求！5、 悬挑主梁整体稳定性验算 = Mmax/（bWx ）=23.68106/（0.97141000）=173.14N/mm2f=205N/mm2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： 根据钢结构设计规范(GB50017-2003)中的 公式(B.1-2)计算得：b=2.8由于b大于0.6，根据钢结构设计规范(GB50017-2003)公式(B.1-2)计算得到 ：b=0.97。 符合要求！6、 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压环钢筋压环钢筋直径d(mm)18主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)2100梁/楼板混凝土强度等级C30压环钢筋（1）、压环抗拔验算在不考虑型钢梁卸荷钢丝绳卸荷的前提下，工字钢最末端压环所受支座反力（拉力）R2=18.03KN,且压环单支截面面积:A=254.34mm2;U型压环抗拉强度设计值ft=50N/mm2。考虑安全要求，工字钢最末端压环采用双压环，则其强度验算如下：=R2/4A=12.12103/(4254.34)=11.91 N/mm2 0.8550 N/mm2=42.5 N/mm2满足要求！