型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书.doc

1、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JGJ130-20112、建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范JGJ128-20103、建筑结构荷载规范GB50009-20014、钢结构设计规范GB50017-2003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 48.33.6脚手架搭设高度H(m) 19.8 脚手架沿纵向搭设长度L(m) 243立杆步距h(m) 1.8 立杆纵距或跨距l a(m) 1.5立杆横距l b(m) 0.9 横向水平杆计算外伸长度a 1(m) 0.1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

2、载设计脚手板类型 木脚手板 脚手板自重标准值G kjb(kN/m2) 0.35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 竹串片挡脚板 栏杆与挡脚板自重标准值G kdb(kN/m) 0.17挡脚板铺设方式 1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n jj 1结构脚手架荷载标准值G kjj(kN/m2) 3 地区 山东日照市安全网设置 全封闭 基本风压 0(kN/m2) 0.3风荷载体型系数 s 1.13 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

3、(kN/m2)(连墙件、单 0.42，0.35立杆稳定性)计算简图：立面图侧面图三、横向水平杆验算纵、横向水平杆布置方式 横向水平杆在上 纵向水平杆上横向水平杆根数n 2横杆抗弯强度设计值f(N/mm 2) 205 横杆截面惯性矩I(mm 4) 127100横杆弹性模量E(N/mm 2) 206000 横杆截面抵抗矩W(mm 3) 5260纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2(0.04+Gkjbla/(n+1)+1.4Gkla/(n+1)=1.2(0.04+0.351.5/(2+1)+1.431.5/(2+1)=2.36kN/m正常使用极限状态q=(0.04+Gkjbla/(n+1)+

4、Gkla/(n+1)=(0.04+0.351.5/(2+1)+31.5/(2+1)=1.71kN/m计算简图如下：1、抗弯验算Mmax=maxqlb2/8，qa 12/2=max2.360.92/8，2.360.1 2/2=0.24kNm=Mmax/W=0.24106/5260=45.38N/mm2f=205N/mm2满足要求！2、挠度验算max=max5qlb4/(384EI)，qa 14/(8EI)=max51.719004/(384206000127100)，1.711004/(8206000127100)=0.559mmmax0.559mmminl b/150，10min900/150

5、 ，106mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.36(0.9+0.1)2/(20.9)=1.31kN正常使用极限状态Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=1.71(0.9+0.1)2/(20.9)=0.95kN四、纵向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F 1=Rmax=1.31kNq=1.20.04=0.048kN/m正常使用极限状态由上节可知F 1=Rmax=0.95kNq=0.04kN/m1、抗弯验算计算简图如下：弯矩图(kNm)=Mmax/W=0.53106/5260=101.26N/mm2f=205N/mm2满足要求！2、挠度

6、验算计算简图如下：变形图(mm)max2.378mmminl a/150，10min1500/150，1010mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=3.05kN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：横向水平杆：R max=1.31kNRc=0.98=7.2kN纵向水平杆：R max=3.05kNRc=0.98=7.2kN满足要求！六、荷载计算脚手架搭设高度H 19.8 脚手架钢管类型 48.33.6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N G1k单外立杆：N G1k

7、=(gk+(lb+a1)n/20.04/h)H=(0.12+(0.9+0.1)2/20.04/1.8)19.8=2.81kN单内立杆：N G1k=2.81kN2、脚手板的自重标准值N G2k1单外立杆：N G2k1=(H/h+1)la(lb+a1)Gkjb1/1/2=(19.8/1.8+1)1.5(0.9+0.1)0.351/1/2=3.15kN1/1表示脚手板1步1设单内立杆：N G2k1=3.15kN3、栏杆与挡脚板自重标准值N G2k2单外立杆：N G2k2=(H/h+1)laGkdb1/1=(19.8/1.8+1)1.50.171/1=3.06kN1/1表示挡脚板1步1设4、围护材料的

8、自重标准值N G2k3单外立杆：N G2k3=GkmwlaH=0.011.519.8=0.3kN构配件自重标准值N G2k总计单外立杆：N G2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.15+3.06+0.3=6.51kN单内立杆：N G2k=NG2k1=3.15kN立杆施工活荷载计算外立杆：N Q1k=la(lb+a1)(njjGkjj)/2=1.5(0.9+0.1)(13)/2=2.25kN内立杆：N Q1k=2.25kN组合风荷载作用下单立杆轴向力：单外立杆：N=1.2(N G1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.81+6.51)+ 0.91.42.25=14.02kN

9、单内立杆：N=1.2(N G1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.81+3.15)+ 0.91.42.25=9.99kN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k 9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n 5 吊环设置 共用花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)10 花篮螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm 2) 170卸荷系数Kf 0.8 上部增加荷载高度(m) 6脚手架卸荷次数N 1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l s(m)上吊点距内立杆下吊点的水平距离H S(

10、mm)上吊点距外立杆下吊点的水平距离H S(mm)卸荷点水平间距HL(m)1 5.6 14.2 2.8 400 1300 1.5钢丝绳卸荷钢丝绳绳卡作法钢丝绳连接吊环作法(共用)第1次卸荷验算1=arctan(ls/Hs)=arctan(2800/400)=81.872=arctan(ls/Hs)=arctan(2800/1300)=65.1钢丝绳竖向分力，不均匀系数K X取1.5P1=KfKXNhj(n+1)/HHL/la=0.81.59.9914.2/19.81.5/1.5=8.6kNP2=KfKXNhj(n+1)/HHL/la=0.81.514.0214.2/19.81.5/1.5=12

11、.06kN钢丝绳轴向拉力T1=P1/sin1=8.6/sin81.87=8.68kNT2=P2/sin2=12.06/sin65.1=13.3kN卸荷钢丝绳的最大轴向拉力Fg=maxT 1，T 2=13.3kN绳夹数量：n=1.667Fg/(2T)=1.66713.3/(215.19)=1个n=5个 满足要求！花篮螺栓验算：=Fg10 3/(de2/4)=13.3103/(102/4)=169.36N/mm2ft=170N/mm2满足要求！Pg=kFg/=913.3/0.85=140.84kN钢丝绳最小直径d min=(Pg/0.5)1/2=(140.84/0.5)1/2=16.78mm吊环最

12、小直径d min=(4A/)1/2=(4Fg/(f)1/2=413.3103/(65)1/2=17mm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/mm 2第1次卸荷钢丝绳最小直径16.78mm，必须拉紧至13.3kN ，吊环最小直径为17mm。八、立杆稳定性验算脚手架搭设高度H 19.8 立杆计算长度系数 1.5立杆截面抵抗矩W(mm 3) 5260 立杆截面回转半径i(mm) 15.9立杆抗压强度设计值f(N/mm 2) 205 立杆截面面积A(mm 2) 506连墙件布置方式 两步三跨1、立杆长细比验算立杆计算长度l 0=Kh=

13、11.51.8=2.7m长细比=l 0/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l 0=kh=1.1551.51.8=3.12m长细比=l 0/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标准值N=(N G1k+NG2k+NQ1k)(hx1+(1-Kf)(Hx顶 -hx1)+max6，(1-K f)hj顶 )/H=(2.81+6.51+2.25)(5.6+(1-0.8)(5.6-5.6)+max6，(1-0.8)14.2)/19.8=6.78kN单立杆的轴心压力设计

14、值N=(1.2(N G1k+NG2k)+1.4NQ1k)(hx1+(1-Kf)(Hx顶 -hx1)+max6，(1-K f)hj顶 )/H=(1.2(2.81+6.51)+1.42.25)(5.6+(1-0.8)(5.6-5.6)+max6，(1-0.8)14.2)/19.8=8.4kN=N/(A)=8397.49/(0.188506)=88.28N/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=(N G1k+NG2k+NQ1k)(hx1+(1-Kf)(Hx顶 -hx1)+max6，(1-K f)hj顶 )/H=(2.81+6.51+2.25)(5.6+(1-0.

15、8)(5.6-5.6)+max6，(1-0.8)14.2)/19.8=6.78kN单立杆的轴心压力设计值N=(1.2(N G1k+NG2k)+0.91.4NQ1k)(hx1+(1-Kf)(Hx顶 -hx1)+max6，(1-K f)hj顶 )/H=(1.2(2.81+6.51)+0.91.42.25)(5.6+(1-0.8)(5.6-5.6)+max6，(1-0.8)14.2)/19.8=8.21kNMw=0.91.4Mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.351.51.82/10=0.21kNm=N/(A)+ Mw/W=8212.94/(0.188506)+213364.35/

16、5260=126.9N/mm2f=205N/mm2满足要求！九、连墙件承载力验算连墙件布置方式 两步三跨 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l 0(mm) 600连墙件截面面积A c(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/mm 2) 205 连墙件与扣件连接方式 双扣件扣件抗滑移折减系数 0.9Nlw=1.4k2h3la=1.40.4221.831.5=9.63kN长细比=l 0/i=600/15.8=37.97，查规范表A.0.6得，=0.9(Nlw+N0)/(Ac)=(9.63+3)103/(

17、0.9489)=28.6N/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=9.63+3=12.63kN0.912=10.8kN不满足要求，增设连墙件！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L x(mm) 1400主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)200 主梁建筑物内锚固长度L m(mm) 3100梁/楼板混凝土强度等级 C30二、荷载布置参数支撑点号 支撑方式距主梁外锚固点水平距

18、离(mm)支撑件上下固定点的垂直距离L 1(mm)支撑件上下固定点的水平距离L 2(mm)是否参与计算1 上拉 1150 3300 1050 否作用点号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l a(mm)1 6.78 8.4 400 15002 6.78 8.4 1300 1500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n z 1主梁材料规格 16号工字钢 主梁截面积A(cm 2) 26.1主梁截面惯性矩I x(cm4) 1130 主梁截面抵抗矩W x(cm3) 141主梁自重标准值g

19、k(kN/m) 0.205 主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm 2) 215主梁材料抗剪强度设计值(N/mm 2) 125 主梁弹性模量E(N/mm 2) 206000荷载标准值：q=gk=0.205=0.2kN/m第1排：F 1=F1/nz=6.78/1=6.78kN第2排：F 2=F2/nz=6.78/1=6.78kN荷载设计值：q=1.2gk=1.20.205=0.25kN/m第1排：F 1=F1/nz=8.4/1=8.4kN第2排：F 2=F2/nz=8.4/1=8.4kN1、强度验算弯矩图(kNm)max=Mmax/W=14.59106/141000=103.49N/mm2f=215

20、N/mm2符合要求！2、抗剪验算剪力图(kN)max=Qmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=17.151000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=20.27N/mm2max=20.27N/mm2=125N/mm2符合要求！3、挠度验算变形图(mm)max=9.89mm=2lx/250=21400/250=11.2mm符合要求！4、支座反力计算R1=-4.32kN,R2=22.24kN四、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力：N =0/n z=0/1=0kN压弯构件强度： max=Mmax/(W)+N/A=14.59106/(1.05141103)+0103/26

21、10=98.56N/mm2f=215N/mm2塑性发展系数符合要求！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=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0.89。 = Mmax/(bWx)=14.59106/(0.89141103)=115.79N/mm2f=215N/mm2符合要求！五、锚固段与楼板连接的计算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 主梁建筑物内锚固长度L m(mm) 3100梁/楼板混凝土强度等级 C30压环钢筋1压环钢筋2锚固点压环钢筋受力：N/2 =2.16kN压环钢筋验算：=N/(4A)=N/d2=4.32103/(3.14162)=5.37N/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/mm 2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.连墙件扣件抗滑承载力验算，不满足要求，增设连墙件！