型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除型钢悬挑脚手架(扣件式)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、建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范JGJ128-2010 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 架体验算 一、脚手架参数脚手架设计类型装修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483.25脚手架架体高度H(m)24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内立杆离建筑物距离a(m)0.3双立杆计算方法不设置双立杆 二、荷载设计脚手板类型冲压钢脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.3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挡脚板类型木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5步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.118，0.142装修脚手架作业层数nzj2装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)3地区河南郑州市安全网设置全封闭基本风压0(kN/m2)0.3风荷载体型系数s1.128风压高度变化系数z(连墙件、单立杆稳定性)0.946，0.51风荷载标准值k(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.32，0.173 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n1横杆抗弯强度设计值f(N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)115000横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4790纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态 q=1.2(0.036+Gkjblb/(n+1)+1.4Gklb/(n+1)=1.2(0.036+0.30.8/(1+1)+1.430.8/(1+1)=1.867kN/m 正常使用极限状态 q=(0.036+Gkjblb/(n+1)+Gklb/(n+1)=(0.036+0.30.8/(1+1)+30.8/(1+1)=1.356kN/m 计算简图如下： 1、抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.11.8671.52=0.42kNm =Mmax/W=0.42106/4790=87.702N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.6771.35615004/(100206000115000)=1.962mm max1.962mmminla/150，10min1500/150，1010mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.1qla=1.11.8671.5=3.081kN 正常使用极限状态 Rmax=1.1qla=1.11.3561.5=2.237kN 四、横向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=3.081kN q=1.20.036=0.043kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1=Rmax=2.237kN q=0.036kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下： 弯矩图(kNm) =Mmax/W=0.62106/4790=129.361N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下： 变形图(mm) max1.015mmminlb/150，10min800/150，105.333mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.558kN 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=3.081/2=1.54kNRc=0.98=7.2kN 横向水平杆：Rmax=1.558kNRc=0.98=7.2kN 满足要求！ 六、荷载计算脚手架架体高度H24脚手架钢管类型483.25每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.118，0.142 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+lan/20.036/h)H=(0.142+1.51/20.036/1.8)24=3.767kN 单内立杆：NG1k=(gk+lan/20.036/h)H=(0.118+1.51/20.036/1.8)24=3.191kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)lalbGkjb1/1/2=(24/1.8+1)1.50.80.31/1/2=2.58kN 1/1表示脚手板1步1设 单内立杆：NG2k1=2.58kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)laGkdb1/5=(24/1.8+1)1.50.171/5=0.731kN 1/5表示挡脚板5步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆：NG2k3=GkmwlaH=0.011.524=0.36kN 5、构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.58+0.731+0.36=3.671kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=2.58kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=lalb(nzjGkzj)/2=1.50.8(23)/2=3.6kN 内立杆：NQ1k=3.6kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力： 单外立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(3.767+3.671)+ 0.91.43.6=13.462kN 单内立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(3.191+2.58)+ 0.91.43.6=11.461kN 七、立杆稳定性验算脚手架架体高度H24立杆计算长度系数1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4790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)457连墙件布置方式两步两跨 1、立杆长细比验算 立杆计算长度l0=Kh=11.51.8=2.7m 长细比=l0/i=2.7103/15.9=169.811210 满足要求！ 轴心受压构件的稳定系数计算： 立杆计算长度l0=Kh=1.1551.51.8=3.119m 长细比=l0/i=3.119103/15.9=196.132 查规范表A得，=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=3.767+3.671+3.6=11.038kN 单内立杆的轴心压力标准值N=NG1k+NG2k+NQ1k=3.191+2.58+3.6=9.371kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2(3.767+3.671)+1.43.6=13.966kN =N/(A)=13965.6/(0.188457)=162.549N/mm2f=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=3.767+3.671+3.6=11.038kN 单内立杆的轴心压力标准值N=NG1k+NG2k+NQ1k=3.191+2.58+3.6=9.371kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(3.767+3.671)+0.91.43.6=13.462kN Mw=0.91.4Mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.1731.51.82/10=0.106kNm =N/(A)+ Mw/W=13461.6/(0.188457)+105938.28/4790=178.8N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 八、连墙件承载力验算连墙件布置方式两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)420连墙件截面类型钢管连墙件型号483.25连墙件截面面积Ac(mm2)457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=1.4k2h2la=1.40.3221.821.5=4.838kN 长细比=l0/i=420/15.9=26.415，查规范表A.0.6得，=0.93 (Nlw+N0)/(Ac)=(4.838+3)103/(0.93457)=18.442N/mm20.85f=0.85205N/mm2=174.25N/mm2 满足要求！ 扣件抗滑承载力验算： Nlw+N0=4.838+3=7.838kN0.912=10.8kN 满足要求！ 悬挑梁验算 一、基本参数主梁离地高度(m)10.7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锚固螺栓连接主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)1200主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)0梁/楼板混凝土强度等级C30结构重要性系数01 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1上拉110030001100是 作用点号立杆传至梁上恒载标准值FGi(kN)立杆传至梁上活载标准值FQi(kN)恒载分项系数Gi活载分项系数Qi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)15.7713.61.351.49.37112.831300150027.443.61.351.411.0415.08411001500 附图如下：平面图立面图 三、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁合并根数nz1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螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2)170螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)140螺栓直径d(mm)20主梁与建筑物连接螺栓个数n2焊缝厚度hr(mm)8焊缝长度lx(mm)100角焊缝强度设计值ffw(N/mm2)160主梁允许挠度(mm)1/250 荷载标准值： q=0gk=10.205=0.205kN/m 第1排：F1=0F1/nz=19.371/1=9.371kN 第2排：F2=0F2/nz=111.04/1=11.04kN 荷载设计值： q=01.2gk=11.20.205=0.246kN/m 第1排：F1=0F1/nz=112.831/1=12.831kN 第2排：F2=0F2/nz=115.084/1=15.084kN 1、强度验算 弯矩图(kNm) max=Mmax/W=2.831106/141000=20.077N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 剪力图(kN) max=Qmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=9.4641000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=11.185N/mm2 max=11.185N/mm2=125N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算 变形图(mm) max=0.085mm=2lx/250=21200/250=9.6mm 符合要求！ 4、支座反力计算 R1=9.464kN,R2=18.751kN 四、上拉杆件验算 上拉杆材料类型钢筋上拉杆截面类型20上拉杆截面积A(cm2)3.142上拉杆截面惯性矩I(cm4)245上拉杆截面抵抗矩W(cm3)49上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2)205上拉杆弹性模量E(N/mm2)206000吊耳板厚S(mm)10吊耳板宽LDP(mm)100吊耳板高L(mm)120吊耳板圆周外半径R(mm)35吊孔直径D(mm)20吊耳板许用拉应力(N/mm2)205吊耳板许用剪应力(N/mm2)125螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2)170螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)140吊耳板螺栓直径d(mm)18吊耳板螺栓个数n1钢拉杆与吊耳板焊缝厚度hr1(mm)8钢拉杆与吊耳板焊缝长度lx1(mm)100钢拉杆与建筑物连接螺栓直径d(mm)18钢拉杆与建筑物连接螺栓个数n1角焊缝强度设计值ffw(N/mm2)160 上拉杆件角度计算： 1=arctanL1/L2=arctan(3000/1100)=69.864 上拉杆件支座力： RS1=nzR2=118.751=18.751kN 主梁轴向力： NSZ1=RS1/tan1=18.751/tan69.864=6.875kN 上拉杆件轴向力： NS1=RS1/sin1=18.751/sin69.864=19.971kN 上拉杆件的最大轴向拉力NS=maxNS1.NSi=19.971kN 轴心受拉稳定性计算： =NS/A=19.971103/314.2=63.563N/mm20.5f=102.5N/mm2 符合要求！ 1、上拉杆与主梁连接点计算 1）螺栓抗剪验算 单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9fvbAs=0.9140(d2/4)= 0.9140(3.14182/4)=32.047kN 螺栓所受剪力：Nv=Ns/n=19.971/1=19.971kN32.047kN 符合要求！ 2）吊耳板计算吊耳板 吊耳板吊索方向的最大拉应力： L= NS/(S(2R-D)= 19.971103/(10(235-20)=39.943N/mm2=205N/mm2 符合要求！ 吊耳板吊索方向的最大剪应力： L= NS/(S(2R-D)= 19.971103/(10(235-20)=39.943N/mm2=125N/mm2 符合要求！ 3）角焊缝计算 钢拉杆与连接板连接焊缝主要承受剪应力： f=NS/(hr1lx1)=19.971103/(8100)=24.964N/mm2 ffw=160=160N/mm2 符合要求！ 2、上拉杆与建筑物连接点计算 由上式计算可得上拉杆与建筑物连接点最大轴向拉力Ns =19.971kN 上拉杆1： 与建筑物连接螺栓所受拉力 Nt=Ns1sin(90-1)=19.971sin(90-69.864)=6.875kN 与建筑物连接螺栓所受剪力 Nv=Ns1cos(90-1)=19.971cos(90-69.864)=18.751kN 螺栓所受最大拉力Nt=max(Nt1,Nt2 )=6.875kN 螺栓所受最大剪力Nv= max(Nv1,Nv2 )=18.751kN 1）螺栓抗拉验算 单个螺栓受拉承载力设计值 Ntb=0.9ftbAs=0.9170(d2/4)=0.9170(3.14182/4)=38.914kN 单个螺栓所受拉力：N=Nt/n=6.875/1=6.875kN38.914kN 符合要求！ 2）螺栓抗剪验算 单个螺栓受剪承载力设计值Nvb=0.9fvbAs=0.9140(d2/4)= 0.9140(3.14182/4)=32.047kN 螺栓所受剪力：V=Nv/n=18.751/1=18.751kN32.047kN 符合要求！ 五、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =|(-(-NSZ1)|/nz=|(-(-6.875)|/1=6.875kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=2.831106/(1.05141103)+6.875103/2610=21.755N/mm2f=215N/mm2 塑性发展系数 符合要求！ 受弯构件