悬挑脚手架计算书.doc

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 5、混凝土结构设计规范GB50010-2010 架体验算 一、脚手架参数脚手架设计类型结构脚手架卸荷设置无脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型483脚手架架体高度H(m)19.8立杆步距h(m)1.5立杆纵距或跨距la(m)1.5立杆横距lb(m)0.8横向水平杆计算外伸长度a1(m)0.15内立杆离建筑物距离a(m)0.4双立杆计算方法不设置双立杆 二、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挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.16挡脚板铺设方式1步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.12横向斜撑布置方式6跨1设结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)3地区内蒙古赤峰市安全网设置全封闭基本风压0(kN/m2)0.3风荷载体型系数s1.132风压高度变化系数z(连墙件、单立杆稳定性)0.938，0.65风荷载标准值k(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.319，0.221 计算简图：立面图侧面图 三、横向水平杆验算纵、横向水平杆布置方式横向水平杆在上纵向水平杆上横向水平杆根数n2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+Gkjbla/(n+1)+1.4Gkla/(n+1)=1.2(0.033+0.31.5/(2+1)+1.431.5/(2+1)=2.32kN/m 正常使用极限状态 q=(0.033+Gkjbla/(n+1)+Gkla/(n+1)=(0.033+0.31.5/(2+1)+31.5/(2+1)=1.683kN/m 计算简图如下： 1、抗弯验算 Mmax=maxqlb2/8，qa12/2=max2.320.82/8，2.320.152/2=0.186kNm =Mmax/W=0.186106/4490=41.336N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 max=max5qlb4/(384EI)，qa14/(8EI)=max51.6838004/(384206000107800)，1.6831504/(8206000107800)=0.404mm max0.404mmminlb/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=q(lb+a1)2/(2lb)=2.32(0.8+0.15)2/(20.8)=1.309kN 正常使用极限状态 Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=1.683(0.8+0.15)2/(20.8)=0.949kN 四、纵向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.309kN q=1.20.033=0.04kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1=Rmax=0.949kN q=0.033kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下： 弯矩图(kNm) =Mmax/W=0.532106/4490=118.561N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下： 变形图(mm) max2.808mmminla/150，10min1500/150，1010mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=3.033kN 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： 横向水平杆：Rmax=1.309kNRc=0.98=7.2kN 纵向水平杆：Rmax=3.033kNRc=0.98=7.2kN 满足要求！ 六、荷载计算脚手架架体高度H19.8脚手架钢管类型483每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.12 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+(lb+a1)n/20.033/h)H=(0.12+(0.8+0.15)2/20.033/1.5)19.8=2.794kN 单内立杆：NG1k=2.794kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)la(lb+a1)Gkjb1/1/2=(19.8/1.5+1)1.5(0.8+0.15)0.31/1/2=3.035kN 1/1表示脚手板1步1设 单内立杆：NG2k1=3.035kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)laGkdb1/1=(19.8/1.5+1)1.50.161/1=3.408kN 1/1表示挡脚板1步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆：NG2k3=GkmwlaH=0.011.519.8=0.297kN 5、构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.035+3.408+0.297=6.74kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=3.035kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=la(lb+a1)(njjGkjj)/2=1.5(0.8+0.15)(13)/2=2.138kN 内立杆：NQ1k=2.138kN 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(2.794+6.74)+ 0.91.42.138=14.134kN 单内立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.794+3.035)+ 0.91.42.138=9.688kN 七、立杆稳定性验算脚手架架体高度H19.8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连墙件布置方式一步一跨 1、立杆长细比验算 立杆计算长度l0=Kh=11.51.5=2.25m 长细比=l0/i=2.25103/15.9=141.509210 满足要求！ 轴心受压构件的稳定系数计算： 立杆计算长度l0=Kh=1.1551.51.5=2.599m 长细比=l0/i=2.599103/15.9=163.443 查规范表A得，=0.265 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=2.794+6.74+2.138=11.671kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2(2.794+6.74)+1.42.138=14.433kN =N/(A)=14433.098/(0.265424)=128.454N/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=2.794+6.74+2.138=11.671kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.794+6.74)+0.91.42.138=14.134kN Mw=0.91.4Mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.2211.51.52/10=0.094kNm =N/(A)+ Mw/W=14133.848/(0.265424)+93980.25/4490=146.722N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 八、连墙件承载力验算连墙件布置方式一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)600连墙件截面类型钢管连墙件型号422.5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=1.4k1h1la=1.40.31911.511.5=1.005kN 长细比=l0/i=600/15.9=37.736，查规范表A.0.6得，=0.896 (Nlw+N0)/(Ac)=(1.005+3)103/(0.896424)=10.542N/mm20.85f=0.85205N/mm2=174.25N/mm2 满足要求！ 扣件抗滑承载力验算： Nlw+N0=1.005+3=4.005kN0.912=10.8kN 满足要求！ 悬挑梁验算 一、基本参数主梁离地高度(m)15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几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)50主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)1600梁/楼板混凝土强度等级C25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115033001050否2下撑116033001050是 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)111.6714.434501500211.6714.4312501500 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=11.67/1=11.67kN 第2排：F2=F2/nz=11.67/1=11.67kN 荷载设计值： q=1.2gk=1.20.205=0.246kN/m 第1排：F1=F1/nz=14.43/1=14.43kN 第2排：F2=F2/nz=14.43/1=14.43kN 1、强度验算 弯矩图(kNm) max=Mmax/W=2.814106/141000=19.956N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 剪力图(kN) max=Qmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=8.8311000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=10.437N/mm2 max=10.437N/mm2=125N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算 变形图(mm) max=0.084mm=2lx/250=21300/250=10.4mm 符合要求！ 4、支座反力计算 R1=-0.513kN,R2=9.738kN,R3=20.349kN 四、下撑杆件验算 下撑杆材料类型工字钢下撑杆截面类型10号工字钢下撑杆截面积A(cm2)14.3下撑杆截面惯性矩I(cm4)245下撑杆截面抵抗矩W(cm3)49下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2)205下撑杆弹性模量E(N/mm2)206000下撑杆件截面回转半径i(cm)4.14对接焊缝抗压强度设计值ftw(N/mm2)140 下撑杆件角度计算： 1=arctanL1/L2=arctan(3300/1050)=72.35 下撑杆件支座力： RX1=nzR3=120.349=20.349kN 主梁轴向力： NXZ1=RX1/tan1=20.349/tan72.35=6.475kN 下撑杆件轴向力： NX1=RX1/sin1=20.349/sin72.35=21.354kN 下撑杆件的最大轴向拉力NX=maxNx1.Nxi=21.354kN 下撑杆长度： L01=(L12+L22)0.5=(33002+10502)0.5=3463.019mm 下撑杆长细比： 1=L01/i=3463.019/41.4=83.648 查钢结构设计规范GB50017-2003表C得，1=0.694 当大于0.6，1=0.664 轴心受压稳定性计算： 1=NX1/(1A)=21353.76/(0.6641430)=22.501N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 对接焊缝验算： =NX/(lwt)=21.354103/A=21.354103/1430=14.933N/mm2fcw=140N/mm2 符合要求！ 五、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =|(-(+NXZ1)|/nz=|(-(+6.475)|/1=6.475kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=2.814106/(1.05141103)+6.475103/2610=21.487N/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)=2.814106/(0.929141103)=21.482N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 六、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几型锚固螺栓几型锚固螺栓直径d(mm)16梁/楼板混凝土强度等级C25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 =0.513/2=0.257kN 螺栓锚固深度:h N/(4db)=0.513103/(43.14162.5)=1.021mm 螺栓验算： =N/(4d2/4)=0.513103/(4162/4)=0.638kN/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=0.9511.9=11.305N/mm2 N/2 =0.257kN 2(b2-d2/4)fcc=2(802-3.14162/4)11.305/1000=140.158kN 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！