悬挑脚手架计算.docx
《悬挑脚手架计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《悬挑脚手架计算.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
悬挑脚手架计算
悬挑脚手架计算
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
Ф48×3
脚手架架体高度H（m）
19
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
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.1
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
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
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
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.17
挡脚板铺设方式
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njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
贵州遵义市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.2
风荷载体型系数μs
1.132
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
0.938，0.65
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.212，0.147
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n
1
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+Gkjb×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.033+0.35×1.5/（1+1））+1.4×3×1.5/（1+1）=3.505kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.033+0.35×1.5/（1+1））+3×1.5/（1+1）=2.546kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[3.505×0.82/8，3.505×0.12/2]=0.28kN·m
σ=Mmax/W=0.28×106/4490=62.449N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×2.546×8004/（384×206000×107800），2.546×1004/（8×206000×107800）]=0.611mm
νmax＝0.611mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.333mm
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）=3.505×（0.8+0.1）2/（2×0.8）=1.774kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=2.546×（0.8+0.1）2/（2×0.8）=1.289kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.774kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.289kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.472×106/4490=105.217N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.316mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.106kN
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=1.774kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
纵向水平杆：
Rmax=2.106kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
19
脚手架钢管类型
Ф48×3
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/2×0.033/h）×H=（0.12+（0.8+0.1）×1/2×0.033/1.8）×19=2.438kN
单内立杆：
NG1k=2.438kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/1/2=（19/1.8+1）×1.5×（0.8+0.1）×0.35×1/1/2=2.73kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=2.73kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/1=（19/1.8+1）×1.5×0.17×1/1=2.947kN
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=Gkmw×la×H=0.01×1.5×19=0.285kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.73+2.947+0.285=5.962kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=2.73kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.5×（0.8+0.1）×（1×3）/2=2.025kN
内立杆：
NQ1k=2.025kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.438+5.962）+0.9×1.4×2.025=12.631kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.438+2.73）+0.9×1.4×2.025=8.753kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
19
立杆计算长度系数μ
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
三步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210
满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m
长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132
查《规范》表A得，φ=0.188
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=2.438+5.962+2.025=10.425kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.438+5.962）+1.4×2.025=12.915kN
σ=N/（φA）=12914.81/（0.188×424）=162.018N/mm2≤[f]=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=2.438+5.962+2.025=10.425kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（2.438+5.962）+0.9×1.4×2.025=12.631kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.147×1.5×1.82/10=0.09kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=12631.31/（0.188×424）+90016.92/4490=178.51N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
三步两跨
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
Ф48×3
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=1.4×ωk×3×h×2×la=1.4×0.212×3×1.8×2×1.5=4.808kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
（Nlw+N0）/（φAc）=（4.808+3）×103/（0.896×424）=20.553N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=4.808+3=7.808kN≤0.9×12=10.8kN
满足要求！
悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度（m）
1.5
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）
20
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1250
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）
2000
梁/楼板混凝土强度等级
C30
二、梁板参数
边梁截面尺寸（mm）[宽×高]
500×800
楼板厚度（mm）
120
保护层厚度（mm）
梁：
25,板：
15
计算跨度lo（mm）
梁：
5400,板：
3000
板底部平行主梁方向钢筋
Φ8@180HRB400
板底部垂直主梁方向钢筋
Φ8@180HRB400
板顶部平行主梁方向钢筋
Φ8@180HRB400
板顶部垂直主梁方向钢筋
Φ8@180HRB400
梁截面底部贯通纵筋
4Φ25（1排）HRB400
梁截面顶部贯通纵筋
7Φ25（1排）HRB400
梁中箍筋
Φ10@200HRB400
（2）
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
上拉
1150
3300
1050
否
2
下撑
1160
3300
1050
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
10.42
12.91
400
1500
2
10.42
12.91
1200
1500
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
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[τ]（N/mm2）
125
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/250
荷载标准值：
q'=gk=0.241=0.241kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=10.42/1=10.42kN
第2排：
F'2=F2'/nz=10.42/1=10.42kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.241=0.289kN/m
第1排：
F1=F1/nz=12.91/1=12.91kN
第2排：
F2=F2/nz=12.91/1=12.91kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=20.882×106/185000=112.874N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=26.181×1000×[94×1802-（94-6.5）×158.62]/（8××6.5）=25.618N/mm2
τmax=25.618N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=6.234mm≤[ν]=2×lx/250=2×1250/250=10mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-10.152kN,R2=36.911kN
五、悬挑主梁整体稳定性验算
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）=20.882×106/（0.929×185×103）=121.501N/mm2≤[f]=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
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
20
梁/楼板混凝土强度等级
C30
压环钢筋1
压环钢筋2
1、压环钢筋验算如下
锚固点压环钢筋受力：
N/2=10.152/2=5.076kN
压环钢筋验算：
σ=N/（4A）=N/πd2=10.152×103/（3.14×202）=8.079N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
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
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度
符合要求！
2、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=-10.152kN
锚固压点处楼板负弯矩数值：
Mmax=N1l0/4=-10.152×3/4=-7.614kN·m
计算简图如下：
公式
参数剖析
αs=Mmax/（α1fcbh02）=7.614×106/（1×14.3×1000×1012）=0.052
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=1000mm
h0
截面有效高度:
h0=120-15-8/2=101mm
ξ=1-（1-2αs）1/2=1-（1-2×0.052）1/2=0.054
αs
截面抵抗矩系数
γs=1-ξ/2=1-0.054/2=0.973
ξ
相对受压区高度
As=Mmax/（γsfyh0）=7.614×106/（0.973×360×101）=215.174
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）2×1000/180=279.253mm2
符合要求！
3、边梁配筋及抗剪验算
梁自重：
q1＝Gk×h1×b=25×0.8×0.5=10kN/m
板自重：
q2＝Gk×h2×l0/2=25×0.12×3/2=4.5kN/m
均布荷载设计值：
q=1.2×（q1+q2）+1.4×Qk×（b+l0/2）=1.2×（10+4.5）+1.4×2×（0.5+3/2）=23kN/m
集中荷载设计值N2=R2=36.911kN
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）=175.098kN·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）=175.098×106/（1×14.3×500×7522）=0.043
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=500mm
h0
截面有效高度:
h0=800-25-10-25/2-（1-1）×25/2=752mm
ξ=1-（1-2αs）1/2=1-（1-2×0.043）1/2=0.044
αs
截面抵抗矩系数
γs=1-ξ/2=1-0.044/2=0.978
ξ
相对受压区高度
M1=A’fy（h0-as’）=3436.117×360×（752-37.5）×10-6=883.838kN.m
as’
受压区边缘至受压钢筋合力作用点距离as’=25+25/2+（1-1）×25/2=37.5mm
A’
梁顶层钢筋界面面积：
A’=nπ（d/2）2=7×3.142×（25/2）2=3436.117mm2
As=（Mmax-M1）/（γsfyh0）=（175.098-883.838）×106/（0.978×360×752）=-2677.264mm2
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=4×3.14×（25/2）2=1963.495mm2
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）=148.209kN
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=（0.438×1.43×500×752+360×157.08/200×752）/1000=447.858kN
[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=500mm
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=800-25-10-25/2-（1-1）×25/2=752mm
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=148.209kN≤[V]=447.858kN
符合要求！
升级会员 