悬挑脚手架计算书Word文件下载.docx
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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)
地区
内蒙古赤峰市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
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)
0.319,0.221
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n
2
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+0.3×
1.5/(2+1))+1.4×
3×
1.5/(2+1)=2.32kN/m
正常使用极限状态
q'
=(0.033+Gkjb×
la/(n+1))+Gk×
la/(n+1)=(0.033+0.3×
1.5/(2+1))+3×
1.5/(2+1)=1.683kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[2.32×
0.82/8,2.32×
0.152/2]=0.186kN·
m
σ=Mmax/W=0.186×
106/4490=41.336N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=max[5q'
lb4/(384EI),q'
a14/(8EI)]=max[5×
1.683×
8004/(384×
206000×
107800),1.683×
1504/(8×
107800)]=0.404mm
νmax=0.404mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[800/150,10]=5.333mm
3、支座反力计算
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.32×
(0.8+0.15)2/(2×
0.8)=1.309kN
Rmax'
=q'
(lb+a1)2/(2lb)=1.683×
0.8)=0.949kN
四、纵向水平杆验算
由上节可知F1=Rmax=1.309kN
0.033=0.04kN/m
由上节可知F1'
=Rmax'
=0.949kN
=0.033kN/m
弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.532×
106/4490=118.561N/mm2≤[f]=205N/mm2
变形图(mm)
νmax=2.808mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
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=1.309kN≤Rc=0.9×
8=7.2kN
纵向水平杆:
Rmax=3.033kN≤Rc=0.9×
六、荷载计算
脚手架架体高度H
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+0.15)×
2/2×
0.033/1.5)×
19.8=2.794kN
单内立杆:
NG1k=2.794kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
NG2k1=(H/h+1)×
la×
(lb+a1)×
Gkjb×
1/1/2=(19.8/1.5+1)×
1.5×
(0.8+0.15)×
0.3×
1/1/2=3.035kN
1/1表示脚手板1步1设
NG2k1=3.035kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
NG2k2=(H/h+1)×
Gkdb×
1/1=(19.8/1.5+1)×
0.16×
1/1=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
NG2k3=Gkmw×
H=0.01×
19.8=0.297kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.035+3.408+0.297=6.74kN
NG2k=NG2k1=3.035kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×
(njj×
Gkjj)/2=1.5×
(1×
3)/2=2.138kN
内立杆:
NQ1k=2.138kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
N=1.2×
(NG1k+NG2k)+0.9×
1.4×
NQ1k=1.2×
(2.794+6.74)+0.9×
2.138=14.134kN
(2.794+3.035)+0.9×
2.138=9.688kN
七、立杆稳定性验算
立杆计算长度系数μ
立杆截面抵抗矩W(mm3)
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
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=Kμh=1×
1.5=2.25m
长细比λ=l0/i=2.25×
103/15.9=141.509≤210
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=2.599m
长细比λ=l0/i=2.599×
103/15.9=163.443
查《规范》表A得,φ=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)+1.4×
2.138=14.433kN
σ=N/(φA)=14433.098/(0.265×
424)=128.454N/mm2≤[f]=205N/mm2
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×
1.4NQ1k=1.2×
(2.794+6.74)+0.9×
Mw=0.9×
Mwk=0.9×
ωklah2/10=0.9×
0.221×
1.52/10=0.094kN·
σ=N/(φA)+Mw/W=14133.848/(0.265×
424)+93980.25/4490=146.722N/mm2≤[f]=205N/mm2
八、连墙件承载力验算
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)
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Φ42×
2.5
连墙件截面面积Ac(mm2)
连墙件截面回转半径i(mm)
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
连墙件与扣件连接方式
双扣件
Nlw=1.4×
ωk×
1×
h×
la=1.4×
0.319×
1.5=1.005kN
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)=(1.005+3)×
103/(0.896×
424)=10.542N/mm2≤0.85×
[f]=0.85×
205N/mm2=174.25N/mm2
Nlw+N0=1.005+3=4.005kN≤0.9×
12=10.8kN
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[τb](N/mm2)
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
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
上拉
1150
3300
1050
否
下撑
1160
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)
11.67
14.43
450
1250
附图如下:
平面图
三、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
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)
主梁允许挠度[ν](mm)
1/250
荷载标准值:
=gk=0.205=0.205kN/m
第1排:
F'
1=F1'
/nz=11.67/1=11.67kN
第2排:
2=F2'
荷载设计值:
gk=1.2×
0.205=0.246kN/m
F1=F1/nz=14.43/1=14.43kN
F2=F2/nz=14.43/1=14.43kN
1、强度验算
σmax=Mmax/W=2.814×
106/141000=19.956N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=8.831×
1000×
[88×
1602-(88-6)×
140.22]/(8×
11300000×
6)=10.437N/mm2
τmax=10.437N/mm2≤[τ]=125N/mm2
3、挠度验算
νmax=0.084mm≤[ν]=2×
lx/250=2×
1300/250=10.4mm
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
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)
下撑杆弹性模量E(N/mm2)
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:
β1=arctanL1/L2=arctan(3300/1050)=72.35°
下撑杆件支座力:
RX1=nzR3=1×
20.349=20.349kN
主梁轴向力:
NXZ1=RX1/tanβ1=20.349/tan72.35°
=6.475kN
下撑杆件轴向力:
NX1=RX1/sinβ1=20.349/sin72.35°
=21.354kN
下撑杆件的最大轴向拉力NX=max[Nx1...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:
λ1=L01/i=3463.019/41.4=83.648
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得,φ1=0.694
当φ大于0.6,φ1'
=0.664
轴心受压稳定性计算:
σ1=NX1/(φ1'
A)=21353.76/(0.664×
1430)=22.501N/mm2≤f=205N/mm2
对接焊缝验算:
σ=NX/(lwt)=21.354×
103/A=21.354×
103/1430=14.933N/mm2≤fcw=140N/mm2
五、悬挑主梁整体稳定性验算
N=|[(-(+NXZ1))]|/nz=|[(-(+6.475))]|/1=6.475kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=2.814×
106/(1.05×
141×
103)+6.475×
103/2610=21.487N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ
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)=2.814×
106/(0.929×
103)=21.482N/mm2≤[f]=215N/mm2
六、锚固段与楼板连接的计算
几型锚固螺栓直径d(mm)
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/(4×
π×
d×
[τb])=0.513×
103/(4×
3.14×
16×
2.5)=1.021mm
螺栓验算:
σ=N/(4×
d2/4)=0.513×
162/4)=0.638kN/mm2≤0.85×
[ft]=42.5N/mm2
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×
11.9=11.305N/mm2
N/2=0.257kN≤2×
(b2-πd2/4)×
fcc=2×
(802-3.14×
162/4)×
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=5×
16=80mm