1、型钢悬挑脚手架(阳角B)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 1、基本参数阳角处主梁悬挑方式普通主梁悬挑主梁离地高度(m)15建筑物阳角处角度90立杆纵距la(m)1.2梁/楼板混凝土强度等级C25 2、立杆荷载参数第几排立杆离墙距离a(m)荷载标准值F(kN)荷载设计值F(kN)10.35810.920.9810.9 二、主梁布置及锚固参数 1、主梁布置参数主梁号内锚固点坐标x(m).y(m)角度(度)主梁自内锚固点伸出长度L(m)主梁锚固方式
2、10.6,-0.61352.6压环钢筋20.8,-0.6127.4762.3压环钢筋30.85,-0.7902压环钢筋平面图 2、主梁锚固参数主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)100压环钢筋直径d1(mm)14主梁1锚固图主梁2锚固图主梁3锚固图 三、一号主梁验算 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)205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(
3、mm)1/360 荷载标准值： q=gk=0.205kN/m 第一排立杆处：P1 =F1=8kN； 第二排立杆处：P2 =F2=8kN； 荷载设计值： q=1.2gk=1.20.205=0.246kN/m 第一排立杆处：P1 =F1=10.9kN； 第二排立杆处：P2 =F2=10.9kN； 计算简图如下： 1）抗弯验算 =Mmax/W=1.47106/(141103)=10.426 N/mm2f=205 N/mm2 满足要求！ 2）抗剪验算 maxVmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=7.7471000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=9.155N/mm
4、2=125N/mm2 满足要求！ 3）挠度验算 max=0.027 mm2l/360=21893/360=10.517mm 满足要求！ 4）支座反力计算 R1=-0.821kN； R2=4.394kN； R3=12.313kN； R4=6.554kN； 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100033002200是2下撑槽钢150033003100是 3、上拉杆件验算钢丝绳型号619钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)1400钢丝绳直径(mm)17钢丝绳不均匀系数0.8
5、5钢丝绳安全系数k8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)12花篮螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)170主梁拉环直径d(mm)20焊缝厚度he(mm)10焊缝长度lw(mm)100角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160钢丝绳绳卡作法 上拉杆件角度计算： 1=arctan(n1/m1)= arctan(3300/2200)=56.31 上拉杆件支座力： RS1=R3=12.313kN 主梁轴向力： NSZ1= RS1/tan1=12.313/tan(56.31)=8.209kN 上拉杆件轴向力： NS1=
6、 RS1/sin1=12.313/sin(56.31)=14.798kN 上拉杆件的最大轴向拉力：NS=maxNS1 =14.798kN 查表得，钢丝绳破断拉力总和：Fg=151.5kN Fg=Fg/k=0.85151.5/8=16.097kNNS=14.798kN 符合要求！ 绳夹数量： n=1.667Fg/(2T)=1.66716.097/(215.19)=1个n=3个 符合要求！ 花篮螺栓验算： =Fg/(de2/4)=16.097103/(122/4)=142.329N/mm2ft=170N/mm2 符合要求！ 拉环验算： =Fg/(2A)=2Fg/d2=216.097103/(202
7、)=25.619N/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=NS/(helw)=14.798103/(10100)=14.798N/mm2 fftw=1.22160=195.2N/mm2 正面角焊缝的强度设计值增大系数f=1.22 符合要求！ 4、下撑杆件验算下撑杆材料类型槽钢下撑杆截面类型5号槽钢下撑杆截面积A(cm2)6.93下撑杆截面惯性矩I(cm4)26下撑杆截面抵抗矩W(cm3)10.4下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2)205
8、下撑杆弹性模量E(N/mm2)206000下撑杆件截面回转半径i(cm)1.94对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm )185 下撑杆件角度计算： 1=arctan(n1/m1)= arctan(3300/3100)=46.79 下撑杆件支座力： RX1=R4=6.554kN 主梁轴向力： NXZ1= RX1/tan1=6.554/tan(46.79)=6.157kN 下撑杆件轴向力： NX1= RX1/sin1=6.554/sin(46.79)=8.992kN 下撑杆件的最大轴向压力：NX=maxNX1 =8.992kN 下撑杆长度： L1=(m12+n12)0.5= (31002+330
9、02)0.5=4527.693 下撑杆长细比： 1=L1/i=4527.693/19.4=233.386 查钢结构设计规范GB50017-2003表C得，1=0.156 轴心受压稳定性计算： 1 =NX1/(1A)=8992/(0.156693)=83.176N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 对接焊缝验算： =NX/(lwt)=8.992103/A=8.992103/693=12.975N/mm2fcw=185N/mm2 符合要求！ 5、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N=Nsz1-(Nxz1)=2.052kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=1.47106/(1
10、.05141000)+2.052/2610=9.93 N/mm2f=205N/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=1.6 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0.894。 = Mmax/(bWx)=1.47106/(0.894141103)=11.662N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 6、锚固段与楼板连接的计算主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)100压环钢筋直径d1(mm)14梁/楼板混凝土强度等级C25压环钢筋1压环钢筋2
11、锚固点压环钢筋受力：N/2 =0.41kN 压环钢筋验算： =N/(4A)=N/d2=0.821103/(3.14162)=1.021N/mm20.85f=0.8565=55.25N/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 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度 符合要求！ 四、二号主梁验算 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
12、/m)0.205主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2)205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)1/360 荷载标准值： q=gk=0.205kN/m 第二排立杆处：P2 =F2=8kN； 荷载设计值： q=1.2gk=1.20.205=0.246kN/m 第二排立杆处：P2 =F2=10.9kN； 计算简图如下： 1）抗弯验算 =Mmax/W=0.132106/(141103)=0.936 N/mm2f=205 N/mm2 满足要求！ 2）抗剪验算 maxVmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=11.00310008816
13、02-(88-6)140.22/(8113000006)=13.003N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 3）挠度验算 max=0.005 mm2l/360=21670/360=9.278mm 满足要求！ 4）支座反力计算 R1=0.09kN； R2=0.108kN； R3=11.268kN； 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下撑槽钢125033003100是 3、下撑杆件验算下撑杆材料类型槽钢下撑杆截面类型5号槽钢下撑杆截面积A(cm2)6.93下撑杆截面惯性矩I
14、(cm4)26下撑杆截面抵抗矩W(cm3)10.4下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2)205下撑杆弹性模量E(N/mm2)206000下撑杆件截面回转半径i(cm)1.94对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm )185 下撑杆件角度计算： 1=arctan(n1/m1)= arctan(3300/3100)=46.79 下撑杆件支座力： RX1=R3=11.268kN 主梁轴向力： NXZ1= RX1/tan1=11.268/tan(46.79)=10.585kN 下撑杆件轴向力： NX1= RX1/sin1=11.268/sin(46.79)=15.46kN 下撑杆件的最大轴向压力：N
15、X=maxNX1 =15.46kN 下撑杆长度： L1=(m12+n12)0.5= (31002+33002)0.5=4527.693 下撑杆长细比： 1=L1/i=4527.693/19.4=233.386 查钢结构设计规范GB50017-2003表C得，1=0.156 轴心受压稳定性计算： 1 =NX1/(1A)=15460/(0.156693)=143.005N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 对接焊缝验算： =NX/(lwt)=15.46103/A=15.46103/693=22.309N/mm2fcw=185N/mm2 符合要求！ 4、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N
16、=Nxz1 =10.585kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=0.132106/(1.05141000)+10.585/2610=0.896 N/mm2f=205N/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=1.6 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0.894。 = Mmax/(bWx)=0.132106/(0.894141103)=1.047N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 5、锚固段与楼板连接的计算主梁外锚固点
17、离建筑物距离b(mm)100压环钢筋直径d1(mm)14梁/楼板混凝土强度等级C25压环钢筋1压环钢筋2 压环钢筋未受拉力，无需计算，节点按构造做法即可。 五、三号主梁验算 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)205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)1/360 荷载标准值： q=gk=0.205kN/m 第一排立杆处：P1 =F1=8
18、kN； 第二排立杆处：P2 =F2=8kN； 荷载设计值： q=1.2gk=1.20.205=0.246kN/m 第一排立杆处：P1 =F1=10.9kN； 第二排立杆处：P2 =F2=10.9kN； 计算简图如下： 1）抗弯验算 =Mmax/W=1.238106/(141103)=8.78 N/mm2f=205 N/mm2 满足要求！ 2）抗剪验算 maxVmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=8.5411000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=10.094N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 3）挠度验算 max=0.014 mm2l/360=214
19、00/360=7.778mm 满足要求！ 4）支座反力计算 R1=-0.839kN； R2=5.006kN； R3=15.618kN； R4=2.507kN； 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80031002200是2下撑槽钢120031003100是 3、上拉杆件验算钢丝绳型号619钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)1400钢丝绳直径(mm)17钢丝绳不均匀系数0.85钢丝绳安全系数k8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
20、数量n3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主梁拉环直径d(mm)20焊缝厚度he(mm)10焊缝长度lw(mm)100角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160钢丝绳绳卡作法 上拉杆件角度计算： 1=arctan(n1/m1)= arctan(3100/2200)=54.638 上拉杆件支座力： RS1=R3=15.618kN 主梁轴向力： NSZ1= RS1/tan1=15.618/tan(54.638)=11.084kN 上拉杆件轴向力： NS1= RS1/sin1=15.618/sin(54.638)=19.151kN 上拉杆件的最大
21、轴向拉力：NS=maxNS1 =19.151kN 查表得，钢丝绳破断拉力总和：Fg=151.5kN Fg=Fg/k=0.85151.5/8=16.097kN NS=19.151kN 不符合要求！调整钢丝绳直径、型号！ 绳夹数量： n=1.667Fg/(2T)=1.66716.097/(215.19)=1个n=3个 符合要求！ 花篮螺栓验算： =Fg/(de2/4)=16.097103/(122/4)=142.329N/mm2ft=170N/mm2 符合要求！ 拉环验算： =Fg/(2A)=2Fg/d2=216.097103/(202)=25.619N/mm2f=65N/mm2 注：f为拉环钢筋
22、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=NS/(helw)=19.151103/(10100)=19.151N/mm2 fftw=1.22160=195.2N/mm2 正面角焊缝的强度设计值增大系数f=1.22 符合要求！ 4、下撑杆件验算下撑杆材料类型槽钢下撑杆截面类型5号槽钢下撑杆截面积A(cm2)6.93下撑杆截面惯性矩I(cm4)26下撑杆截面抵抗矩W(cm3)10.4下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2)205下撑杆弹性模量E(N/mm2)206000下撑杆件截面回转半径
23、i(cm)1.94对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm )185 下撑杆件角度计算： 1=arctan(n1/m1)= arctan(3100/3100)=45 下撑杆件支座力： RX1=R4=2.507kN 主梁轴向力： NXZ1= RX1/tan1=2.507/tan(45)=2.507kN 下撑杆件轴向力： NX1= RX1/sin1=2.507/sin(45)=3.545kN 下撑杆件的最大轴向压力：NX=maxNX1 =3.545kN 下撑杆长度： L1=(m12+n12)0.5= (31002+31002)0.5=4384.062 下撑杆长细比： 1=L1/i=4384.062/
24、19.4=225.983 查钢结构设计规范GB50017-2003表C得，1=0.166 轴心受压稳定性计算： 1 =NX1/(1A)=3545/(0.166693)=30.816N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 对接焊缝验算： =NX/(lwt)=3.545103/A=3.545103/693=5.115N/mm2fcw=185N/mm2 符合要求！ 5、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N=Nsz1-(Nxz1)=8.577kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=1.238106/(1.05141000)+8.577/2610=8.365 N/mm2f=205N/
25、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=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0.969。 = Mmax/(bWx)=1.238106/(0.969141103)=9.061N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 6、锚固段与楼板连接的计算主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)100压环钢筋直径d1(mm)14梁/楼板混凝土强度等级C25压环钢筋1压环钢筋2 锚固点压环钢筋受力：N/2 =0.42kN 压环钢筋验算： =N/(4A)=N/d2=0.839103/(3.14162)=1.043N/mm20.85f=0.8565=55.25N/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 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度 符合要求！ 结论和建议： 1.钢丝绳强度，不符合要求！调整钢丝绳直径、型号！14 / 14
