型钢悬挑脚手架_扣件式-1

1、钢梁悬挑扣件式脚手架计算书一、计算依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20112、建筑施工脚手架安全技术统一标准GB51210-20163、建筑结构荷载规范GB50009-20124、钢结构设计规范GB50017-20035、混凝土结构设计规范GB50010-2010二、脚手架参数架体搭设基本参数脚手架搭设方式双排脚手架脚手架钢管类型483脚手架搭设高度H(m)18水平杆步距h（m）1.5立杆纵距（跨距）la(m)1.5立杆横距lb(m)1.05内立杆距建筑距离a(m)0.3横向水平杆悬挑长度a1(m)0.15纵横向水平杆布置方式横向水平杆在上纵杆上横杆根数n2连墙件布置

2、方式两步两跨连墙件连接形式扣件连接连墙件截面类型钢管连墙件型号483扣件连接的连接种类双扣件支撑或拉杆（绳）设置形式钢丝绳与钢丝杆不参与计算脚手架安全等级2级脚手架结构重要性系数01悬挑钢梁参数悬挑钢梁类型工字钢悬挑钢梁规格20a号工字钢钢梁上表面距地面高度(m)15钢梁悬挑长度(m)1.5钢梁锚固长度(m)2悬挑钢梁与楼板锚固类型U型钢筋拉环钢梁搁置的楼板混凝土强度C25楼板厚度(mm)140钢筋保护层厚度(mm)15配筋钢筋强度等级HRB400钢梁锚固点拉环/螺栓个数2拉环/螺栓直径(mm)20荷载参数脚手板类型竹笆片脚手板挡脚板类型竹串片挡脚板脚手板铺设的方式每2步设置一层密目式安全网的

3、自重标准值(kN/m2)0.01实际脚手板铺设层数3结构脚手架施工层数njg1结构脚手架荷载标准值Qkj(kN/m2)3装修脚手架施工层数nzx1装修脚手架荷载标准值Qkx(kN/m2)2脚手架上震动、冲击物体自重QDK(kN/m2)0.5脚手板自重标准值gK1(kN/m2)0.1计算震动、冲击荷载时的动力系数1.35脚手架搭设地区广西(省)百色市(市)地面粗糙程度C类 密集建筑群的中等城市市区基本风压值w0(kN/m2)0.25架体底部风压高度变化系数0.65架体顶部风压高度变化系数0.916风荷载体型系数1.273脚手架状况全封闭，半封闭背靠建筑状况敞开、框架和开洞墙密目网每100cm2的

4、目数m2000每目面积A(cm2)0.01（图1）立面图（图2）剖面图三、横向水平杆验算由于纵向水平杆上的横向水平杆是均等放置的缘故，横向水平杆的距离为la/(n+1），横向水平杆承受的脚手板及施工活荷载的面积。其中荷载统计时将钢管自重统计入永久荷载，这样计算更为精确，其中钢管自重标准值为g=0.033。根据分析脚手架的横向水平杆上荷载一定是由可变荷载控制的组合为不利组合，故：q=1.2(g+gK1la/(n+1)+1.4(Qk+QDK)la/(n+1)=1.2(0.033+0.11.5/(2+1)+1.4(3+1.350.5)1.5/(2+1)=2.672kN/m1、抗弯验算（图3）强度计算

5、受力简图（图4）弯矩图Mmax=0.353kNm=0Mmax/W=10.353106/4490=78.712N/mm2f=205N/mm2满足要求2、挠度验算正常使用极限状态qK=g+gK1la/(n+1)=0.033+0.11.5/(2+1)=0.083kN/m（图5）挠度计算受力简图（横杆）（图6）挠度图max=0.056mmminlb/150，10=7mmNumaxCheck13、支座反力计算由于支座反力的计算主要是为了纵向水平杆的验算，故须分为承载能力极限状态和正常使用极限状态进行计算：承载能力极限状态V=1.833kN正常使用极限状态VK=0.057kN四、纵向水平杆验算由上节可知F

6、=V,FK=VKq=1.20.033=0.04kN/mqK=g=0.033kN/m由于纵向水平杆按规范规定按三跨连续梁计算，那么施工活荷载可以自由布置。选择最不利的活荷载布置和静荷载按实际布置的叠加，最符合架体的力学理论基础和施工现场实际，抗弯和支座反力验算计算简图如下：挠度验算的计算简图如下：1、抗弯验算Fq=1.40.5(Qk+QDK)La/(n+1)lb(1+a1/lb)2=1.40.5(3+1.350.5)1.5/(2+1)1.05(1+0.15/1.05)2=1.764kN/m（图7）强度计算受力简图（纵杆）（图8）弯矩图Mmax=0.86kNm=0Mmax/W=10.86106/4

7、490=191.449N/mm2f=205N/mm2满足要求2、挠度验算（图9）挠度计算受力简图（纵杆）（图10）挠度图max=0.229mmminla/150，10=10mm满足要求3、支座反力计算Vmax=6.523kN五、扣件抗滑承载力验算扣件抗滑承载力验算：R=Vmax=6.523kNRc=8kN满足要求六、立杆稳定验算脚手板每隔脚手板理论铺设层数y=minH/(x+1)h,yZ=41、立杆承受的结构自重标准值NG1kNG1K=Hgk+y(lb+a1)ng/2+0.0146n/2=180.144+4(1.05+0.15)20.033/2+0.01462/2=2.766kN2、构配件自重

8、标准值NG2KZ=min(y,m)=3NG2K=Z(Lb+a1)lagk1/2+zgk2la+laHgk3=3(1.05+0.15)1.50.1/2+30.171.5+1.5180.01=1.305kN3、施工活荷载标准值脚手架上冲击荷、震动荷载，非偶发事件，仅取一层脚手板上作用该荷载即可满足实际情况。NQK=(njgQkj+nzxQkx+QDK)(lb+a1)la/2=(13+12+1.350.5)(1.05+0.15)1.5/2=5.107kN4、风荷载统计立杆稳定组合风荷载时：取距架体底部的风荷载高度变化系数mz=0.65连墙件验算风荷载产生的连墙件轴向力设计值计算时：取最高处连墙件位置

9、处的风荷载高度变化系数mz=0.916风荷载标准值：wk=mzmsw0=0.651.2730.25=0.207kN/m2根据建筑施工脚手架安全技术统一标准（GB51210）6.2.6条规定，取风荷载组合值系数w=0.6，根据连墙件的步距可确定1=0.6，连墙件竖向间距H1=2.4。Mwk=0.051wklaH12=0.050.60.2071.52.42=0.054kNmMwd=wQMwk=0.61.40.054=0.045kNm5、荷载组合立杆荷载组合根据建筑施工脚手架安全技术统一标准（GB51210）6.2.5条规定进行计算：Nd=1.2(NG1K+NG2K)+1.4NQK=1.2(2.76

10、6+1.305)+1.45.107=12.036kN6、稳定系数j的计算l0=kmh=1.1551.51.5=2.599m允许长细比的验算：l=l0/i=2.5991000/15.9=163.443l=210满足要求根据l值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到j=0.2657、立杆稳定的验算不组合风荷载：0N/jA=1(12.0361000)/(0.265424)=107.122N/mm2f=205N/mm2满足要求组合风荷载：0N/jA+0Mwd/W=1(11.3211000)/(0.265424)+10.045106/4490=110.789N/mm2f=205N/mm2满足要求

11、七、连墙件承载力验算计算连墙件的计算长度：a0=a=TiememberLb1mm,l=a0/i=300/15.9=18.868l=210根据l值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到j=0.952风荷载标准值：wk=mzmsw0=0.9161.2730.25=0.292kN/m2风荷载产生的连墙件轴向力设计值：Nwld=QwkL1H1=1.40.29232.4=2.938kN连墙件的轴向力设计值：Nld=Nwld+N0=2.938+3=5.938kN其中N0由根据建筑施工脚手架安全技术统一标准（GB51210）6.2.7条规定进行取值。将Nl、j带入下式：强度：s=Nl/Ac=5.93

12、81000/424=14.006N/mm20.85f=0.85205=174.25N/mm2稳定：Nl/jA=5.9381000/(0.952424)=14.712N/mm20.85f=0.85205=174.25N/mm2扣件抗滑移：Nl=5.938kNRc=12kN满足要求八、悬挑钢梁验算1、计算简图悬挑钢梁示意图如下：（图11）钢梁示意图根据规范规定及钢梁的实际受力、约束条件，可将悬挑钢梁简化为一段悬挑的简支梁，计算简图如下：（图12）承载能力极限状态的受力简图（钢梁）2、荷载统计根据钢梁的计算简图和荷载情况，利用基本力学原理进行最大弯矩、最大剪力计算承载能力极限状态最大弯矩：（图13）

13、弯矩图Mmax=20.236kNm正常使用极限状态最大弯矩：Mkmax=15.459kNm承载能力极限状态下的最大剪力：（图14）剪力图Qmax=24.568kN支座反力：R2=10.987kNR1=36.231kN3、抗弯强度、整体稳定验算=0Mmax/Wn=120.236103/237=85.386N/mm2f=205N/mm2因y=lc/iy=21000/158=12.658120/(235/fy)2=120/(235/360)2=281.612故b=1.07-(y2/44000)fy/235=1.07-(12.6582/44000)360/235=1.064=0Mmax/bW=120.

14、2361000/(1.064237)=80.218N/mm2f=205N/mm2满足要求4、抗剪强度验算max=0Qmax/(I:S)tw=124.5681000/(174.1377)=20.155N/mm2fv=120N/mm2满足要求5、悬挑钢梁的挠度验算由集中荷载产生的挠度和钢梁自重均布线荷载产生的挠度叠加（图15）正常使用极限状态的受力简图（钢梁）（图16）挠度图vmax=5.091mmvmm=2lc1/250=21500/250=12mm满足要求6、固定钢梁的U形拉环（或螺栓）强度验算将=50N/mm,=,为拉环截面面积的2倍与拉环个数的乘积，代入下式：=Nm/Al=10.98710

15、00/1256.637=8.743N/mm2f=42.5N/mm2满足要求7、钢梁固定点下楼板的负弯矩钢筋计算由于钢梁搁置在的楼板上普遍为双向板或单向板，这样计算过于复杂，所以可以简化为简支板带承受跨中集中荷载，且简支板带的跨度为2Lc。这样简化后能够提供安全储备，且便于计算。Mmax=1/2R2lc=1/210.9872=10.987kNm根据混凝土结构设计规范，查相关表格得a1=1.0，取b=1000mm,h0=板厚-15mm，计算式如下：s=Mmax/(1fcbh02)=10.9871000000/(111.91000(140-15)2)=0.059=1-(1-2s)0.5=1-0.939=0.061s=1-/2=1-0.061/2=0.97As=Mmax/(sfcbh02)=10.9871000000/(0.9711.91000(140-15)2)=0.061mm2因As