型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书.doc

架设24m高型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书架体验算一、脚手架参数脚手架搭设方式双排脚手架脚手架钢管类型483.2脚手架搭设高度H(m)24脚手架沿纵向搭设长度L(m)100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)0.85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3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4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njj1结构脚手架荷载标准值Gkjj(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s1.13风压高度变化系数z(连墙件、单立杆稳定性)1.25，1.03风荷载标准值k(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.42，0.35 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)113600横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4730纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态 q=1.2(0.035+Gkjblb/(n+1)+1.4Gklb/(n+1)=1.2(0.035+0.30.85/(1+1)+1.430.85/(1+1)=1.98kN/m 正常使用极限状态 q=(0.035+Gkjblb/(n+1)+Gklb/(n+1)=(0.035+0.30.85/(1+1)+30.85/(1+1)=1.44kN/m 计算简图如下： 1、抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.11.981.52=0.45kNm =Mmax/W=0.45106/4730=94.21N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.6771.4415004/(100206000113600)=2.106mm max2.106mmminla/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=1.11.981.5=3.27kN 正常使用极限状态 Rmax=1.1qla=1.11.441.5=2.37kN四、横向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=3.27kN q=1.20.035=0.042kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1=Rmax=2.37kN q=0.035kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下： 弯矩图(kNm) =Mmax/W=0.7106/4730=147.67N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下： 变形图(mm) max1.307mmminlb/150，10min850/150，105.67mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.65kN五、扣件抗滑承载力验算横杆与立杆连接方式双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=3.27/2=1.63kNRc=0.912=10.8kN 横向水平杆：Rmax=1.65kNRc=0.912=10.8kN 满足要求！六、荷载计算脚手架搭设高度H24脚手架钢管类型483.2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+lan/20.035/h)H=(0.12+1.51/20.035/1.8)24=3.23kN 单内立杆：NG1k=3.23kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)lalbGkjb1/3/2=(24/1.8+1)1.50.850.31/3/2=0.91kN 单内立杆：NG2k1=0.91kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)laGkdb1/4=(24/1.8+1)1.50.171/4=0.91kN 4、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆：NG2k3=GkmwlaH=0.011.524=0.36kN 构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.91+0.91+0.36=2.19kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=0.91kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=lalb(njjGkjj)/2=1.50.85(13)/2=1.91kN 内立杆：NQ1k=1.91kN 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(3.23+2.19)+ 0.91.41.91=8.92kN 单内立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(3.23+0.91)+ 0.91.41.91=7.39kN七、钢丝绳卸荷计算钢丝绳不均匀系数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吊环设置分开设置花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)12花篮螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)170卸荷系数Kf0.8上部增加荷载高度(m)9脚手架卸荷次数N2 第N次卸荷卸荷点位置高度hx(m)卸荷点净高hj(m)钢丝绳上下吊点的竖向距离ls(m)上吊点距内立杆下吊点的水平距离(mm)上吊点距外立杆下吊点的水平距离(mm)卸荷点水平间距(m)10.214.8320011001.52159320011003钢丝绳卸荷钢丝绳绳卡作法钢丝绳连接吊环作法（分开设置） 第1次卸荷验算 1=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/200)=86.19 2=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/1100)=69.86 钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5 P1=KfKXNhj(n+1)/HHL/la=0.81.57.3914.8/241.5/1.5=5.47kN P2=KfKXNhj(n+1)/HHL/la=0.81.58.9214.8/241.5/1.5=6.6kN 钢丝绳轴向拉力 T1=P1/sin1=5.47/sin86.19=5.48kN T2=P2/sin2=6.6/sin69.86=7.03kN 卸荷钢丝绳的最大轴向拉力Fg=maxT1，T2=7.03kN 绳夹数量：n=1.667Fg/(2T)=1.6677.03/(215.19)=1个n=3个 满足要求！ 花篮螺栓验算：=Fg103/(de2/4)=7.03103/(122/4)=62.13N/mm2ft=170N/mm2 满足要求！ Pg=kFg/=97.03/0.85=74.4kN 钢丝绳最小直径dmin=(Pg/0.5)1/2=(74.4/0.5)1/2=12.2mm 吊环最小直径dmin=(2A/)1/2=(2Fg/(f)1/2=(27.03103/(65)1/2=9mm 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 第1次卸荷钢丝绳最小直径12.2mm，必须拉紧至7.03kN，吊环最小直径为9mm。 第2次卸荷钢丝绳最小直径13.45mm，必须拉紧至8.55kN，吊环最小直径为10mm。八、立杆稳定性验算脚手架搭设高度H24立杆截面抵抗矩W(mm3)4730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)450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=169.81210 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=3.12m 长细比=l0/i=3.12103/15.9=196.13 查规范表A得，=0.188 满足要求！ 2、立杆稳定性验算 不组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值N=(1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k)(hx1+(1-Kf)(Hx顶-hx1)+max9，(1-Kf)hj顶)/H=(1.2(3.23+2.19)+1.41.91)(0.2+(1-0.8)(15-0.2)+max9，(1-0.8)9)/24=4.65kN =N/(A)=4652.87/(0.188450)=55N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值N=(1.2(NG1k+NG2k)+0.91.4NQ1k)(hx1+(1-Kf)(Hx顶-hx1)+max9，(1-Kf)hj顶)/H=(1.2(3.23+2.19)+0.91.41.91)(0.2+(1-0.8)(15-0.2)+max9，(1-0.8)9)/24=4.52kN Mw=0.91.4Mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.351.51.82/10=0.21kNm =N/(A)+ Mw/W=4517.21/(0.188450)+213364.35/4730=98.5N/mm2f=205N/mm2 满足要求！九、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)600连墙件截面面积Ac(mm2)489连墙件截面回转半径i(mm)15.8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=1.40.4221.821.5=6.42kN 长细比=l0/i=600/15.8=37.97，查规范表A.0.6得，=0.9 (Nlw+N0)/(Ac)=(6.42+3)103/(0.9489)=21.33N/mm20.85 f=0.85 205N/mm2=174.25N/mm2 满足要求！ 扣件抗滑承载力验算： Nlw+N0=6.42+3=9.42kN0.912=10.8kN 满足要求！ 悬挑梁验算一、基本参数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)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C20二、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115033001050否 作用点号各排立杆传至梁上荷载F(kN)各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)主梁间距la(mm)14.65300150024.6511501500 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 q=1.2gk=1.20.205=0.25kN/m 第1排：F1=F1/nz=4.65/1=4.65kN 第2排：F2=F2/nz=4.65/1=4.65kN 1、强度验算 弯矩图(kNm) max=Mmax/W=6.94106/141000=49.2N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 剪力图(kN) max=Qmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=9.611000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=11.36N/mm2 max=11.36N/mm2=125N/mm2 符合要求！ 3、挠度验算 变形图(mm) max=3.24mm=2lx/250=21250/250=10mm 符合要求！ 4、支座反力计算 R1=-4.14kN,R2=14.15kN四、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =0/nz=0/1=0kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=6.94106/(1.05141103)+0103/2610=46.86N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 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=2.8 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0.97。 = Mmax/(bWx)=6.94106/(0.97141103)=50.76N/mm2f=215N/mm2 符合要求！五、锚固段与楼板连接