多排悬挑架主梁验算计算书.docx
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多排悬挑架主梁验算计算书
多排悬挑架主梁验算计算书
计算依据：
1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
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
一、基本参数
主梁离地高度（m）
15.15
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
900
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）
18
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
2600
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
300
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1650
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
50
二、梁板参数
边梁截面尺寸（mm）[宽×高]
300×650
楼板厚度（mm）
120
保护层厚度（mm）
梁：
25,板：
15
计算跨度lo（mm）
梁：
6500,板：
4200
板底部平行主梁方向钢筋
Φ6@130HRB400
板底部垂直主梁方向钢筋
Φ6@130HRB400
板顶部平行主梁方向钢筋
Φ8@120HRB400
板顶部垂直主梁方向钢筋
Φ8@160HRB400
梁截面底部贯通纵筋
6Φ25（2排）HRB500
梁截面顶部贯通纵筋
2Φ12（1排）HRB500
梁中箍筋
Φ6@200HRB400（4）
钢筋混凝土梁板自重标准值Gk（kN/m3）
25
楼面均布活荷载Qk（kN/m2）
2
三、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
下撑
2500
3900
2300
是
2
上拉
2550
3000
2500
否
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）
1
8
10.9
750
900
2
8
10.9
1500
900
3
8
10.9
1650
900
4
8
10.9
2500
900
附图如下：
平面图
立面图
四、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
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[τ]（N/mm2）
125
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/360
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=8/1=8kN
第2排：
F'2=F2'/nz=8/1=8kN
第3排：
F'3=F3'/nz=8/1=8kN
第4排：
F'4=F4'/nz=8/1=8kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nz=10.9/1=10.9kN
第2排：
F2=F2/nz=10.9/1=10.9kN
第3排：
F3=F3/nz=10.9/1=10.9kN
第4排：
F4=F4/nz=10.9/1=10.9kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=12.231×106/141000=86.743N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=19.325×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=22.838N/mm2
τmax=22.838N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=1.95mm≤[ν]=2×lx/360=2×2600/360=14.444mm
符合要求！
4、支座反力计算
设计值：
R1=-4.83kN,R2=24.561kN,R3=24.915kN
五、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）
185
下撑杆件角度计算：
β1=arctanL1/L2=arctan（3900/2300）=59.47°
下撑杆件支座力：
RX1=nzR3=1×24.915=24.915kN
主梁轴向力：
NXZ1=RX1/tanβ1=24.915/tan59.47°=14.693kN
下撑杆件轴向力：
NX1=RX1/sinβ1=24.915/sin59.47°=28.925kN
下撑杆件的最大轴向拉力NX=max[Nx1...Nxi]=28.925kN
下撑杆长度：
L01=（L12+L22）0.5=（39002+23002）0.5=4527.693mm
下撑杆长细比：
λ1=L01/i=4527.693/41.4=109.365
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得，φ1=0.536
轴心受压稳定性计算：
σ1=NX1/（φ1A）=28924.616/（0.536×1430）=37.737N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求！
对接焊缝验算：
σ=NX/（lwt）=28.925×103/A=28.925×103/1430=20.227N/mm2≤fcw=185N/mm2
符合要求！
六、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=|[（-（+NXZ1））]|/nz=|[（-（+14.693））]|/1=14.693kN
压弯构件强度：
σmax=[Mmax/（γW）+N/A]=[12.231×106/（1.05×141×103）+14.693×103/2610]=88.242N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ
符合要求！
受弯构件整体稳定性分析：
其中φb--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，φb=2
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb'值为0.93。
σ=Mmax/（φbWx）=12.231×106/（0.929×141×103）=93.373N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
七、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）
18
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]（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=4.83/2=2.415kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×π×d×[τb]）=4.83×103/（4×3.14×18×2.5）=8.542mm
螺栓验算：
σ=N/（4×π×d2/4）=4.83×103/（4×π×182/4）=4.745kN/mm2≤0.85×[ft]=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=0.95×fc=0.95×14.3=13.585N/mm2
N/2=2.415kN≤2×（b2-πd2/4）×fcc=2×（902-3.14×182/4）×13.585/1000=213.163kN
注：
锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×18=90mm
符合要求！
3、主梁锚固点部位楼板负弯矩配筋计算
楼板简化为简支板承受跨中集中荷载，跨度取主梁内锚固点所在板平行主梁方向的净跨；楼板自重、楼面活荷载等有利荷载，作为安全储备不予考虑。
集中荷载设计值N1=R1=-4.83kN
锚固压点处楼板负弯矩数值：
Mmax=N1l0/4=-4.83×4.2/4=-5.072kN·m
计算简图如下：
公式
参数剖析
αs=Mmax/（α1fcbh02）=5.072×106/（1×14.3×900×1012）=0.039
α1
系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc
混凝土轴心抗压强度设计值；可按本规范表4.1.4-1取值
b
计算宽度:
b=900mm
h0
截面有效高度:
h0=120-15-8/2=101mm
ξ=1-（1-2αs）1/2=1-（1-2×0.039）1/2=0.039
αs
截面抵抗矩系数
γs=1-ξ/2=1-0.039/2=0.98
ξ
相对受压区高度
As=Mmax/（γsfyh0）=5.072×106/（0.98×360×101）=142.29
Mmax
边梁弯矩数值
γs
力臂系数
fy
钢筋强度设计值，可按本规范表4.2.3-1取值
As≤[As]=π（d1/2）2×b/a1=3.14×（8/2）2×900/120=376.991mm2
符合要求！
4、边梁配筋及抗剪验算
梁自重：
q1＝Gk×h1×b=25×0.65×0.3=4.875kN/m
板自重：
q2＝Gk×h2×l0/2=25×0.12×4.2/2=6.3kN/m
均布荷载设计值：
q=1.2×（q1+q2）+1.4×Qk×（b+l0/2）=1.2×（4.875+6.3）+1.4×2×（0.3+4.2/2）=20.13kN/m
集中荷载设计值N2=R2=24.561kN
计算简图如下：
1）、边梁配筋验算
弯矩图一（kN·m）
弯矩图二（kN·m）
边梁弯矩值为：
Mmax=max（M1,M2）=248.716kN·m
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条：
公式
参数剖析
αs=Mmax/（α1fcbh02）=248.716×106/（1×14.3×300×5942）=0.164
α1
系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc
混凝土轴心抗压强度设计值；可按本规范表4.1.4-1取值
b
计算宽度：
b=300mm
h0
截面有效高度:
h0=650-25-6-25/2-（2-1）×25/2=594mm
ξ=1-（1-2αs）1/2=1-（1-2×0.164）1/2=0.181
αs
截面抵抗矩系数
γs=1-ξ/2=1-0.181/2=0.91
ξ
相对受压区高度
M1=A’fy（h0-as’）=226.195×435×（594-31）×10-6=55.396kN.m
as’
受压区边缘至受压钢筋合力作用点距离as’=25+12/2+（1-1）×25/2=31mm
A’
梁顶层钢筋界面面积：
A’=nπ（d/2）2=2×3.142×（12/2）2=226.195mm2
As=（Mmax-M1）/（γsfyh0）=（248.716-55.396）×106/（0.91×435×594）=822.45mm2
Mmax
边梁弯矩数值
γs
力臂系数
fy
钢筋强度设计值，可按本规范表4.2.3-1取值
As≤[As]=nπ（d/2）2=6×3.14×（25/2）2=2945.243mm2
符合要求！
2）、边梁抗剪验算
剪力图一（kN）
剪力图二（kN）
锚固压点处楼板负剪力数值为：
Vmax=max（V1,V2）=163.667kN
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.3.4条：
公式
参数剖析
[V]=αcvftbh0+fyvAsv/sh0=（0.438×1.43×300×594+360×113.097/200×594）/1000=232.41kN
[V]
构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值
αcv
斜截面混凝土受剪承载力系数；按本规范第6.3.4条的规定取值
b
计算宽度：
b=300mm
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值；按本规范表4.1.4-2取值
h0
截面有效高度:
h0=650-25-6-25/2-（2-1）×25/2=594mm
fyv
箍筋的抗拉强度设计值，按本规范第4.2.3的规定采用
Asv
配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积
s
沿构件长度方向的箍筋间距
Vmax=163.667kN≤[V]=232.41kN
符合要求！
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