悬挑脚手架计算书.docx

1、悬挑脚手架计算书悬挑脚手架计算书一、基本参数：立杆纵距 la = 1.5 m立杆横距 lb = 0.7 m脚手架形式 双排架脚手架的步距 h = 1.5 m脚手架搭设高度 H = 18 m小横杆上大横杆根数 ng = 2 根连墙件布置形式 二步三跨悬挑梁采用 18号热轧工字钢 槽口侧向 放置每根立杆下都有悬挑梁悬挑长度 l=1 m梁上支点距集中力作用点距离 c=0 m支杆(吊绳)墙上支点距挑梁的垂直距离 L2=0 m悬挑梁固支点支座类型 固接墙固支点连接方式 焊接悬挑梁与建筑物连接的焊缝长度 lw=180 mm支撑采用两根钢管支撑二、大横杆的计算1、大横杆荷载计算脚手板的荷载标准值q1=0.3

2、50.23=0.08 kN/m活荷载标准值q2=30.23=0.69（kN/m）2、强度计算(1)、最大弯矩：其中：l 大横杆计算跨度 l=1.5 mq1 脚手板的荷载标准值 q1 = 0.08 kN/mq2 活荷载标准值 q2 = 0.69 kN/m经计算得到：M=(-0.11.20.08-0.1171.40.69)1.52=-0.28 kN.m(2)、截面应力计算公式如下：其中 W 钢管截面抵抗矩 W = 5.08 cm3M 最大弯矩 M = -0.28 kN.m经计算得到:=0.281000000(5.081000)55.12 N/mm2大横杆强度计算值小于或等于钢管抗弯强度设计值205

3、N/mm2，故满足要求3、挠度计算最大挠度：其中: l 大横杆计算跨度 l = 1.5 mI 截面惯性矩 I = 12.19 cm4E 弹性摸量 E = 206000 N/mm2q1 脚手板的荷载标准值 q1 = 0.08 kN/mq2 活荷载标准值 q2 = 0.69 kN/m经计算得到：最大挠度V=(0.6670.08+0.990.69)(1.51000)4(10020600012.1910000)=1.48 mm最大挠度计算值小于等于l/150=4.67mm,并且小于10mm,故满足要求三、小横杆的计算:1、荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.037631.5=0.06 kN脚手板的

4、荷载标准值:P2=0.351.50.23=0.12 kN脚手板的荷载标准值:P=0.06+0.12=0.18 kN活荷载标准值:Q=30.23=1.03 kN2、强度计算(1)、最大弯矩计算公式如下:其中: l 立杆的纵距 l = 0.7mP 静荷载标准值 P = 0.18 kNQ 活荷载标准值 Q = 1.03 kN经计算得到最大弯矩 M= (1.20.18+1.41.03)0.73=0.39 kN.m(2)、截面应力计算公式如下：其中 W 钢管截面抵抗矩 W = 5.08 cm3M 最大弯矩 M = 0.39 kN.m经计算得到:=0.391000000(5.081000)76.77 N/

5、mm2小横杆强度计算值小于或等于钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2，故满足要求3、挠度计算其中: l 立杆的纵距 l = 0.7 mI 截面惯性矩 I = 12.19 cm4E 弹性摸量 E = 206000 N/mm2P 静荷载标准值 P = 0.18 kNQ 活荷载标准值Q = 1.03 kN经计算最大挠度V=23648(0.18+1.03)(0.71000)3(20600012.1910000)=0.59 mm最大挠度计算值小于等于l/150=4.67mm,并且小于10mm,故满足要求四、扣件的抗滑承载力计算:横杆的自重标准值 P1 = 0.03763(0.7 +1.5) =0.08

6、kN脚手板的荷载标准值 P2 = 0.351.50.72 =0.18kN活荷载标准值 Q = 31.50.72 =1.58kN荷载的计算值 R = 1.2(0.08+0.18)+1.41.58 =2.52kN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: Rc 扣件抗滑承载力设计值 Rc=8kNR 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R=2.52kN扣件的抗滑承载力小于等于单扣件抗滑承载力设计值8kN,满足要求!五、脚手架计算：1、荷载计算:立杆承受的结构自重标准值 NG1=0.1418=2.52 kN脚手板的自重标准值NG2=0.3501.5(0.7+0.3)=0

7、 kN栏杆与挡脚板自重标准值 NG3=0.141.502=0 kN吊挂的安全设施荷载：NG4 = 01.518 = 0 kN静荷载标准值 NG=2.52+0+0+0=2.52 kN活荷载标准值NQ=301.50.72=0 kN风荷载标准值Wk=0.70.7400.3=0 kN/m2不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.22.52+1.40=3.02 kN考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.22.52+0.851.40=3.02 kN风荷载标准值产生的立杆段弯矩：Mwk=01.51.5210=0 kN.m风荷载设计值产生的立杆段弯矩：Mw=0.851.40=0 kN.m构配件自重

8、标准值产生的轴向力：NG2k=0+0+0=0 kN2、立杆的稳定性计算:(1)、立杆的长细比计算:其中 l 立杆的计算长度 l = 1.1551.51.5=2.6 mI 立杆的回转半径 I = 1.58 cm经过计算,立杆的长细比 =2.61001.58=165(2)、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中：A 立杆净截面面积；取A=4.89 cm2N 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=3.02 kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 的结果查表得到=0.259不考虑风荷载时立杆的稳定性=3.021000(0.259(4.89100)=23.85 N/mm2考虑风荷

9、载时,立杆的稳定性计算公式其中：A 立杆净截面面积；取A=4.89 cm2W 立杆净截面模量(抵抗矩)；取W=5.08 cm3N 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=3.02 kNMw 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；取Mw=0 kN.m 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 的结果查表得到=0.259考虑风荷载时立杆的稳定性=3.021000(0.259(4.89100)+(01000000)(5.081000)=23.85 N/mm2不考虑风荷载时,立杆稳定性小于等于205N/mm2,满足要求考虑风荷载时,立杆稳定性小于等于205N/mm2,满足要求3、最大搭设高度的计算不组合风荷载

10、最大搭设高度：组合风荷载最大搭设高度：其中：A 立杆净截面面积 A = 4.89 cm2W 钢管截面抵抗矩 W = 5.08 cm3f 钢管立杆抗压强度设计值 f= 205 N/mm2gk 每米立杆承受的结构自重标准值 gk=0.14 kN/mNQK 活荷载标准值 NQK=0 kNMwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩 Mwk=0 kN.mNG2K 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K=0 kN 轴心受压杆件稳定系数 = 0.259经计算，不组合风荷载最大搭设高度 Hs=(0.259(4.89100)2051000)-(1.20+1.40)(1.20.14)=154.54 m组合风荷载最

11、大搭设高度 Hs=(0.259(4.89100)2051000)-(1.20+0.851.4(0+00.259(4.895.08100)(1.20.14)=154.54 m最大搭设高度应该取上式中的较小值 Hs=154.54m由于搭设高度Hs大于等于26m,所以按下式调整:经计算得到脚手架高度限值为 H=133.85m调整后的高度不宜超过50m,故:脚手架最大高度应为50m六、连墙件的计算:(1)、风荷载产生的连墙件轴向力设计值按照下式计算：其中：wk 风荷载基本风压值，wk=0 kN/m2Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积；Aw=13.5 m2经计算得到：风荷载产生的连墙件轴向

12、力设计值 Nlw=1.4013.5=0 kN(2)、连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：其中 No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力；取No=5 kNNlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw=0 kN经计算得到：连墙件轴向力计算值Nl=0+5=5 kN(3)、连墙件轴向力设计值其中： 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 查表得到=0.949A 立杆净截面面积 A = 4.89 cm2f 钢管的强度设计值 f = 205 N/mm2经过计算得到Nf=0.949(4.89100)2051000=95.13 kN长细比 计算:其中: l 计算长度 l = 0.3 mI 钢管回转半径 I

13、= 1.58 cm经过计算,立杆的长细比 =0.31001.58=19计算结果:连墙件轴向力计算值小于等于连墙件的轴向力设计值；满足要求连墙件轴向力计算值小于等于扣件抗滑承载力 8 kN,满足要求七、联梁计算:无联梁八、悬挑梁受力计算:1、悬挑梁所受集中荷载计算其中 P 脚手架立杆传递的集中荷载 P=3.02 kN经过计算: F = 3.02 kN2、挑梁最大弯矩其中: F 悬挑梁受的集中荷载 F=3.02 kNlb 脚手架横距 lb=0.7 mb 脚手架内排架距墙距离 b=0.3 mq 悬挑梁自重标准值 q=0.237 kN/ml 悬挑梁梁上支撑点距墙固支点距离 l=1 m经过计算: M=3

14、.020.70.32(3-0.31)(212)+0.237129128=0.27 kN.m3、锚固点的最大支座力其中: F 悬挑梁受的集中荷载 F=3.02 kNlb 脚手架横距 lb=0.7 mb 脚手架内排架距墙距离 b=0.3 mq 悬挑梁自重标准值 q=0.237 kN/ml 悬挑梁梁上支撑点距墙固支点距离 l=1 m经过计算: Rp=3.020.32(3-0.31)(212)+0.237138=3.48 kN4、固支点的最大支座力其中: F 悬挑梁受的集中荷载 F=3.02 kNlb 脚手架横距 lb=0.7 mb 脚手架内排架距墙距离 b=0.3 mq 悬挑梁自重标准值 q=0.2

15、37 kN/ml 悬挑梁梁上支撑点距墙固支点距离 l=1 m经过计算: RO=3.020.7(3-12)(21)+0.237158=2.8 kN5、支杆的轴向力计算其中: Rp 支撑点的最大支座力 Rp = 3.48 kN 支杆(拉绳)与悬挑梁夹角 = 0 度经过计算: T = 3.48sin(0) = 0 kN6、悬挑梁轴向力计算其中: Rp 支撑点的最大支座力 Rp = 3.48 kN 支杆(拉绳)与悬挑梁夹角 = 0 度经过计算: N = 3.48tg(0) = 0 kN九、悬挑梁挠度计算:悬挑梁有支撑或拉绳时,不用计算悬挑梁的挠度.十、悬挑梁强度计算1、悬挑梁型钢截面应力计算其中: A

16、 截面面积 A = 30.756 cm2W 截面抵抗矩 W = 185 cm3M 挑梁最大弯矩 M = 0.27 kN.mN 悬挑梁所受轴向力 N = 0 kN经过计算: = 10000000.27(1.051000185)+10000(10030.756) = 1.39 N/mm2型钢截面应力小于等于钢材强度设计值 205 N/mm2,故满足要求十一、悬挑梁整体稳定性计算其中: W 截面抵抗矩 W = 185 cm3M 挑梁最大弯矩 M =0.27 kN.mb 型钢整体稳定系数型 b = 0.93经过计算: = 0.271000000(1850.931000) = 1.57 N/mm2悬挑梁

17、整体稳定性小于等于钢材强度设计值 205 N/mm2,故满足要求十二、悬挑梁与建筑物连接的焊缝计算1、焊缝的正应力其中: t 焊缝厚度 t = 9.5 mmlw 悬挑梁与建筑物连接的焊缝长度 lw = 180 mmN 悬挑梁所受轴向力 N = 0 kN经过计算 : = 01000(180-29.5)9.5) = 0 N/mm2焊缝的正应力参数错误2、焊缝的剪应力其中: t 焊缝厚度 t = 9.5 mmlw 悬挑梁与建筑物连接的焊缝长度 lw = 180 mmN 固支点的最大支座力 N = 2.8 kN经过计算 : = 2.81000(180-29.5)9.5) = 1.83 N/mm2焊缝的

18、剪应力小于等于焊缝抗剪强度设计值 120 N/mm2,故满足要求3、焊缝的折算应力其中: 焊缝的正应力 = 0 N/mm2 焊缝的剪应力 = 1.83 N/mm2经过计算: f = sqrt(02+31.832) =0 N/mm2焊缝的折算应力小于等于焊缝折算应力设计值 1601.1=176 N/mm2,故满足要求十三、支撑杆计算1、支杆长细比计算 = l/i = 00 = 0 支杆的稳定系数 根据 支杆长细比 查表取: 12、支杆的稳定性计算其中: N 支杆轴向力 N = 0 kNA 支杆净截面面积 A = 0 cm2 支杆的稳定系数 = 1经过计算: = (01000)(10100) = 0 N/mm2支杆的稳定性小于等于支杆抗压强度设计值 205 N/mm2,故满足要求3、对接焊缝强度计算其中: N 挑梁支点最大支座力 N = 3.48 kNlw 焊缝长度,取支撑钢管周长 lw = 0 mmt 焊缝厚度,取支撑钢管壁厚 t = 0 mm经过计算: = 3.481000(00) = 0 N/mm2对接焊缝强度小于等于焊缝抗压强度设计值 205 N/mm2,故满足要求