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型钢悬挑防护棚计算书 计算依据： 1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 2、建筑结构荷载规范GB50009-2012 3、钢结构设计规范GB50017-2003 一、基本参数悬挑防护棚类型双层悬挑防护棚防护棚两层之间间距h(mm)800防护栏高度h1(mm)1200主梁上是否设置悬挑脚手架否主梁间距La(mm)1400纵向次梁间距Lb(mm)600主梁之间添加横向次梁的根数n1 二、主梁布置及锚固参数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主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)1500主梁建筑物外悬挑长度LX(mm)4200主梁外锚固点到建筑物边缘的距离b(mm)200纵向次梁离墙水平距离a(mm)200梁/楼板混凝土强度等级C35 三、荷载参数 1、防护棚荷载基本参数防护层内材料类型竹串片脚手板防护层内材料自重标准值gk1(kN/m2)0.35栏杆与挡脚板类型栏杆、冲压钢脚手板挡板栏杆与挡脚板自重标值gk2(kN/m)0.16安全网自重gk3(kN/m2)0.01冲击荷载pk(kN)1 示意图：剖立面示意图平面图 四、次梁验算次梁材料类型钢管次梁材料规格48.33.6次梁截面积A(cm2)5.06次梁截面惯性矩Ix(cm4)12.71次梁截面抵抗矩Wx(cm3)5.26次梁自重标准值gk(kN/m)0.04次梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2)215次梁材料抗剪强度设计值(N/mm2)125次梁弹性模量E(N/mm2)206000次梁允许挠度1/250次梁计算方式三等跨连续梁 Lc为主梁之间添加的横向次梁的间距，Lc=La/(n+1)=1.4/(1+1)=0.7m 承载能力极限状态： q=1.2(gk1+gk3)Lb +1.2gk=1.2(0.35+0.01)0.6+1.20.04=0.307kN/m 横向次梁的集中力： R=1.2Lbgk =1.20.60.04=0.029kN Pk=1.4pk=1.41=1.4kN 正常使用极限状态： q=(gk1+gk3)Lb+gk=(0.35+0.01)0.6+0.04=0.256kN/m 横向次梁的集中力： R=Lbgk =0.60.04=0.024kN Pk=1kN 计算简图 弯矩图(kNm) 最大弯矩：M=0.442kN.m 剪力图(kN) 最大剪力：V=1.111kN 变形图(mm) 最大挠度：=3.707mm 计算简图 弯矩图(kNm) 最大弯矩：M=0.363kN.m 剪力图(kN) 最大剪力：V=0.93kN 变形图(mm) 最大挠度：=2.545mm 1、抗弯验算 Mmax=Max(0.442，0.363)=0.442kN.m =Mmax/WX=0.442106/(5.26103)=84.009N/mm2f=215N/mm2 次梁强度满足！ 2、抗剪验算 Vmax=Max(1.111，0.93)=1.111kN max2Vmax/A=21.1111000/506=4.391N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 3、挠度验算 max=Max(3.707，2.545)=3.707mm=La/250=1400/250=5.6mm 次梁挠度满足要求！ 4、支座反力计算 极限状态下支座反力： R次梁=Rmax=Max(1.515，1.306)=1.515kN 正常使用状态下支座反力： R次梁=Rmax=Max(1.142，0.993)=1.142kN 五、主梁验算 1、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁材料规格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(N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁允许挠度(mm)1/250主梁上面的集中荷载标准值F下排(kN)设计值F下排(kN)连接两层短立杆的自重荷载hgk0.80.04=0.0321.20.80.04=0.038下层纵向次梁的自重荷载Lagk1.40.04=0.0561.21.40.04=0.067下层横向次梁的自重荷载1Lbgk10.60.04=0.0241.210.60.04=0.029防护层内材料自重LaLbgk11.40.60.35=0.2941.21.40.60.35=0.353安全网自重荷载LaLbgk31.40.60.01=0.0081.21.40.60.01=0.01合计 0.4140.497 承载能力极限状态： q=1.2gk=1.20.205=0.246kN/m F1=Fn=R次梁+F下排=1.515+0.497=2.013kN 正常使用极限状态： q=gk=0.205kN/m F1=Fn=R次梁+F下排=1.142+0.414=1.556kN 计算简图 1）抗弯验算 弯矩图(kNm) Mmax=4.685kN.m =Mmax/W=4.685106/(141103)=33.225N/mm2f=215N/mm2 主梁抗弯度满足！ 2）抗剪验算 剪力图(kN) Vmax=7.665kN maxVmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=7.6651000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=9.059N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 3）挠度验算 变形图(mm) max=3.907mm=2Lx/250=24200/250=33.6mm 主梁挠度满足要求！ 4）支座反力计算 R1=-2.939kN； R2=10.973kN； R3=9.472kN； 2、支撑杆件设置支撑点号支撑方式材料类型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n(mm)支撑件上下固定点的水平距离m(mm)是否参与计算1上拉钢丝绳220040002000否2上拉钢丝绳390080003700是 3、上拉杆件验算上拉杆件类型钢丝绳钢丝绳型号619(a)钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)1570(纤维芯)钢丝绳直径(mm)16钢丝绳不均匀系数0.85钢丝绳安全系数k9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n3花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)14花篮螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)170钢筋拉环直径d(mm)20角焊缝焊角尺寸hf(mm)8角焊缝长度lw(mm)160角焊缝强度设计值ffw(N/mm2)160 上拉杆件角度计算： 1=arctan(n1/m1)= arctan(8000/3700)=65.179 上拉杆件支座力： RS1=R3=9.472kN 由上拉钢丝绳（杆件）作用造成的主梁轴向力： NSZ1= RS1/tan1=9.472/tan(65.179)=4.381kN 上拉钢丝绳（杆件）轴向力： NS1= RS1/sin1=9.472/sin(65.179)=10.436kN 上拉钢丝绳（杆件）的最大轴向拉力：NS=maxNS1 =10.436kN 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=161.462kN Fg=Fg/k=0.85161.462/9=15.249kNNS=10.436kN 符合要求！ n=1.667Fg/(2T)=1.66715.249/(215.19)=1个n=3个 符合要求！ 花篮螺栓验算： =Fg/(de2/4)=15.249103/(142/4)=99.059N/mm2ft=170N/mm2 符合要求！ 拉环验算： =Fg/(2A)=2Fg/d2=215.249103/(202)=24.27N/mm2f=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 符合要求！拉环详图(主梁为工字钢) 角焊缝验算： f= NS1cos1/(0.7hflw)=10.436103cos(65.179)/(0.78160)=4.889N/mm2ffw=160N/mm2 符合要求！ f=NS1sin1/(0.7hflw)=10.436103sin1/(0.78160)=10.571N/mm2 fffw=1.22160=195.2N/mm2 符合要求！ (f/f)2+f20.5=(10.571/1.22)2+4.88920.5=9.949N/mm2ffw=160N/mm2 符合要求！ 4、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =Nsz1 =4.381kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=4.685106/(1.05141000)+4.381103/2610=33.321 N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 受弯构件整体稳定性分析： 其中b - 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，b=0.99 由于b大于0.6，根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值为0.785。 = Mmax/(bWx)=4.685106/(0.785141103)=42.325N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 5、悬挑主梁与结构连接节点验算主梁外锚固点离建筑物距离(mm)200压环钢筋直径d(mm)60梁/楼板混凝土强度等级C35 锚固点压环钢筋受力：N/2