18#楼型钢悬挑脚手架扣件式计算书Word文件下载.docx
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装修脚手架作业层数nzj
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)
2
地区
广西灵山
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、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
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×
lb/(n+1))+1.4×
Gk×
lb/(n+1)=1.2×
(0.033+0.3×
0.8/(1+1))+1.4×
3×
0.8/(1+1)=1.864kN/m
正常使用极限状态
q'
=(0.033+Gkjb×
lb/(n+1))+Gk×
lb/(n+1)=(0.033+0.3×
0.8/(1+1))+3×
0.8/(1+1)=1.353kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×
1.864×
1.52=0.419kN·
m
σ=Mmax/W=0.419×
106/4490=93.406N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q'
la4/(100EI)=0.677×
1.353×
15004/(100×
206000×
107800)=2.089mm
νmax=2.089mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
3、支座反力计算
Rmax=1.1qla=1.1×
1.5=3.076kN
Rmax'
=1.1q'
la=1.1×
1.5=2.233kN
四、横向水平杆验算
由上节可知F1=Rmax=3.076kN
0.033=0.04kN/m
由上节可知F1'
=Rmax'
=2.233kN
=0.033kN/m
弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.618×
106/4490=137.728N/mm2≤[f]=205N/mm2
变形图(mm)
νmax=1.08mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[800/150,10]=5.333mm
Rmax=1.554kN
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:
纵向水平杆:
Rmax=3.076/2=1.538kN≤Rc=0.9×
8=7.2kN
横向水平杆:
Rmax=1.554kN≤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+la×
n/2×
0.033/h)×
H=(0.12+1.5×
1/2×
0.033/1.8)×
17.4=2.329kN
单内立杆:
NG1k=2.329kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
NG2k1=(H/h+1)×
la×
lb×
Gkjb×
1/2/2=(17.4/1.8+1)×
1.5×
0.8×
0.3×
1/2/2=0.96kN
1/2表示脚手板2步1设
NG2k1=0.96kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
NG2k2=(H/h+1)×
Gkdb×
1/2=(17.4/1.8+1)×
0.16×
1/2=1.28kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
NG2k3=Gkmw×
H=0.01×
17.4=0.261kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.96+1.28+0.261=2.501kN
NG2k=NG2k1=0.96kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×
(njj×
Gkjj+nzj×
Gkzj)/2=1.5×
(1×
3+1×
2)/2=3kN
内立杆:
NQ1k=3kN
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×
(2.329+2.501)+0.9×
3=9.577kN
(2.329+0.96)+0.9×
3=7.727kN
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
两步三跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×
1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×
103/15.9=169.811≤210
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=Kμh=1.155×
1.8=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=2.329+2.501+3=7.83kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×
(2.329+2.501)+1.4×
3=9.997kN
σ=N/(φA)=9996.51/(0.188×
424)=125.408N/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×
(2.329+2.501)+0.9×
Mw=0.9×
Mwk=0.9×
ωklah2/10=0.9×
0.147×
1.82/10=0.09kN·
σ=N/(φA)+Mw/W=9576.51/(0.188×
424)+90016.92/4490=140.187N/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
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×
2×
h×
la=1.4×
0.212×
1.8×
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
Nlw+N0=4.808+3=7.808kN≤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
U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)
1250
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)
100
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)
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
上拉
1100
2900
是
下撑
1200
10
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)
7.83
400
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=7.83/1=7.83kN
第2排:
2=F2'
荷载设计值:
gk=1.2×
0.205=0.246kN/m
F1=F1/nz=10/1=10kN
F2=F2/nz=10/1=10kN
1、强度验算
σmax=Mmax/W=1.767×
106/141000=12.53N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=6.225×
1000×
[88×
1602-(88-6)×
140.22]/(8×
11300000×
6)=7.357N/mm2
τmax=7.357N/mm2≤[τ]=125N/mm2
3、挠度验算
νmax=0.043mm≤[ν]=2×
lx/250=2×
1250/250=10mm
4、支座反力计算
R1=-0.245kN,R2=6.863kN,R3=14.082kN
四、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×
19(a)
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1960(纤维芯)
钢丝绳直径(mm)
14
钢丝绳不均匀系数α
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)
15.19
钢丝绳绳夹数量[n]
4
主梁拉环直径d(mm)
18
焊缝厚度he(mm)
焊缝长度lw(mm)
角焊缝强度设计值ffw(N/mm2)
160
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法
上拉杆件角度计算:
α1=arctanL1/L2=arctan(2900/1250)=66.682°
上拉杆件支座力:
RS1=nzR3=1×
14.082=14.082kN
主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=14.082/tan66.682°
=6.07kN
上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1=14.082/sin66.682°
=15.335kN
上拉杆件的最大轴向拉力NS=max[NS1...NSi]=15.335kN
钢丝绳:
查(《建筑施工计算手册》江正荣著2001年7月第一版)表13-4、13-5、13-6得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=154.178kN
[Fg]=α×
Fg/k=0.9×
154.178/9=15.418kN≥NS=15.335kN
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×
15.418/(2×
15.19)=1个≤[n]=4个
拉环验算:
σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×
15.418×
103/(π×
182)=30.294N/mm2≤[f]=65N/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
拉环详图(主梁为工字钢)
角焊缝验算:
σf=NS/(he×
lw)=15.335×
103/(10×
100)=15.335N/mm2≤βfffw=1.22×
160=195.2N/mm2
正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22
五、悬挑主梁整体稳定性验算
N=|[(-(-NSZ1))]|/nz=|[(-(-6.07))]|/1=6.07kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=1.767×
106/(1.05×
141×
103)+6.07×
103/2610=14.259N/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)=1.767×
106/(0.929×
103)=13.488N/mm2≤[f]=215N/mm2
六、锚固段与楼板连接的计算
U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=0.245/2=0.122kN
螺栓锚固深度:
h≥N/(4×
π×
d×
[τb])=0.245×
103/(4×
3.14×
16×
2.5)=0.486mm
螺栓验算:
σ=N/(4×
d2/4)=0.245×
162/4)=0.304kN/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=0.122kN≤2×
(b2-πd2/4)×
fcc=2×
(802-3.14×
162/4)×
11.305/1000=140.158kN
锚板边长b一般按经验确定,不作计算,此处b=5d=5×
16=80mm