悬挑外脚手架荷载计算书.doc

精品文档悬挑外脚手架荷载计算书一、脚手架计算脚手架高度最高处按24m计算。外侧立面采用密目网全封闭。立杆纵距la=1.4m,立杆横距lb=1m,立杆步距h=1.8m，连墙件为二步三跨设置，脚手板为木脚板。立杆截面A=4.89102mm2,截面模量W=5.08103mm2,回转半径i=15.8mm,惯性矩I=12.19104mm4,档风系数=0.77，基本风压值0=0.6kN/m2,钢材强度设计值c=205N/mm2,连墙件横距lw=4.5m,连墙件纵距lh=1.8m，本脚手架只为装修施工使用，所以荷载只考虑装修荷载2kN/m2。脚手板荷载标准值为0.35kN/m2。1、横向水平杆抗弯强度及变形验算: 抗弯强度验算:gk=0.350.7=0.245KN/m qk=2.00.7=1.4KN/mMGk=gklb21-(a1/lb)2/8=0.245121-(0.3/1)22/8=0.025kNmMQk=qklb2/8=1.41.02/8=0.175 kNmMax=1.2MGk+1.4MGk=1.20.025+1.40.175=0.28 kNm=Mmax/w=0.28106/5.08103=55.1N/mm2205N/mm2所以,横向水平杆抗弯强度满足要求.变形验算:E=2.06105N/mm2 I=12.19104mm4容许挠度=l/150=1000/150=6.7mm按正常使用极限状态验算:q=0.245+1.4=1.645kN/m=5qlb4/(384EI)=51.64510004/(3842.0610512.19104)=0.85mm=6.67mm2、纵向水平杆抗弯强度及变形验算:由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值:Fg=R=0.5gklb(1+a1/lb)2 =0.50.2451.0(1+0.3/1.0)2=0.21kNFq=R=0.5qklb(1+a1/lb)2=0.51.41(1+0.3/1.0)2=1.18kN 验算抗弯强度:MGk=0.175Fgla=0.1750.211.4=0.051 kNmMqk=0.213Fqla=0.2131.181.4=0.352 kNmMax=1.2MGk+1.4MQk=1.20.051+1.40.352=0.55 kNm=Max/w=0.55106/5.08103=108.3N/mm2205N/mm2 变形验算:=k1FgLa3/(100EI)+k2FqL3a/(100EI) =(1.1460.21+1.6151.18) 10314003/1002.0610512.19104 =2.3mm1400/150=9.3mm3、验算扣件抗滑承载力:Rg=(1+1.15)Fg=2.150.245=0.53kNRq=(1+1.3)Fq=2.31.4=3.22kNR=1.2Rg+1.4Rq=1.20.53+1.43.22=5.14kNRc=8kN4、验算立杆稳定性及相应连墙件轴向力设计值 永久荷载简图 可变荷载简图 施工荷载考虑三层的装修荷载 Qk=23=6kN/m2计算位置取底层立杆底座处NGlk=gkl=0.124824=3kN作业层传给立杆的荷载:Rga=3G2+0.5g1lb(1-a1/lb)2 =30.111.4+0.50.351.41.0(1-0.3/1.0)2=0.82KNRgb=30.5g1lb(1+a1/lb)2 =30.50.351.0(1+0.3/1.0)2=0.89kNRqa=0.5q1lb=0.561.41.0=4.2kNRqb=0.5q1lb(1+a1/lb)2 =0.561.41.0(1+0.3/1.0)2=7.1kNa. 不组合风荷载Nb=1.2(NGlk+ Rgb)+1.4 Rqb =1.2(3+0.89)+1.47.1=14.6kNNa=1.2(NGlk+Rga)+1.4Rqa =1.2(3+0.82)+1.44.2=10.5kNNaNb 验算B杆确定立杆长细比及稳定系数:A=4.89102mm2 i=15.8mm w=5.08103mm3验算长细比=l0/i=h/i=1.551.1551800/15.8=204=0.174N/A=14.6103/(0.174489)=171.6N/mm2205N/mm2满足要求b. 组合风荷载时对A杆的验算N=1.2(NGlk+Rgb)+0.851.4Rqb =1.2(3+0.89)+0.851.47.1=13.1kN计算风载标准值Wk=0.7sz0=0.71.771.30.770.6 =0.74kN/m2立杆长细比=l0/i=kh/i=1.1551.501800/15.8=204M=(0.851.40.741.41.82)/10=0.057kNmN/A+M/W=13.1103/(0.186489) +0.4103/(5.08103)=144.1N/mm2205N/mm2 连墙件计算:取24m高处,z=1.6k=0.71.60.770.6=0.52kN/m2Nl=1.40.52(61.81.4)=11kNNl=11kN28=16kN所以要2个扣件才能满足抗滑承载力要求Nl/A=11103/489=22.5N/mm2205N/mm2满足要求验算拉杆长细比及稳定:A=489mm2 i=15.8mm W=5.08103mm3=1.2745/15.8=36.13=350N/A=11103/(0.899489)=25 N/mm2205 N/mm2 满足要求二、悬挑工字钢力学验算1、技术保证措施该脚手架采用企业工法：高层建筑沿高度分段搭设、拆除工字钢外悬挑工具式脚手架施工工法中设置方式。搭设前施工班长应熟悉有关图纸及设计变更，搭设时，三人一组，技术员现场指导。2、荷载统计： 装修施工按三层操作面考虑：23=6KN/m2 脚手板按三层满铺：0.353=0.1 KN/m2 钢管立杆承受自重： 0.1248 KN/m 扣件自重： 14.6 N/个3、集中力：F1（内立杆荷载）=Na=14.6KNF2（外立杆荷载）=Nb=10.5KNF3（工字钢自重）=20510-31.8=0.37 KNMmax=F10.7+F21.7= 14.60.7+10.51.7+0.370.9=28.4 KN.m4、选型：截面抵抗矩WX= Mmax/f=28.4106/215=132.1103mm3=132.1cm3选用热轧普通工字钢16号型钢WX= 140.9cm3截面惯性矩IX=1127 cm4半截面面积矩SX=80.8 cm3腹板厚度t=6.0mm弹性模量E=2.1104 KN/cm35、剪应力计算：max=VSx/Ixt=(F1+F2+F3) /Ixt=(14.6+10.5+0.37)80.8106 /11276104=30.4fv=125N/mm2满足要求6、挠度计算：荷载标准值F1=Na=14.6KN F2=Nb=10.5KN F3=0.37 KNW=W1+W2+W3=【F1a12(1+a1/L)+ F2a22(1+a2/L)+ F3a32(1+a3/L)】L/3EI=【14.6702(1+70/110)+ 10.51702(1+170/110)+ 0.37902(1+90/110)】110/32.11041127=1.4mm25.8KN（满足要求）查施工手册，18螺栓的极限承载力Ft=32.08 KN, Ft=32.08KN25.8KN（满足要求）8、压应力验算1)局部压应力验算 F2=14.6KN查16号热轧普通工字钢表 r=8.0mm tw=6.00 t=9.9mm a1（钢管管径）=48mm a2（砼受压区）=50mm hy=r+t=8.0+9.9=17.9mmLz=a+2hy=48+17.92=83.3mm取集中荷载增大系数=1.0=F2/(twLz)=1.014.6103/683.8=29N/mm2f=215N/mm2（符合要求）2）最大压应力验算 Fmax=F1+F2+F3+F4=14.6+10.5+0.37+25.8=51.3KNhy=r+t=8.0+9.9=17.9mmLz=a2+2hy=50+17.92=85.8mm取集中荷载增大系数=1.0=Fmax /(twLz)=1.051.3103/685.8=99.7N/mm2f=215N/mm2（符合要求）3）砼受压区强度验算 Fmax=51.3K