型钢悬挑脚手架计算书资料.docx
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型钢悬挑脚手架计算书资料
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
Ф48×3.5
脚手架搭设高度H(m)
18
脚手架沿纵向搭设长度L(m)
2320
立杆步距h(m)
1.5
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
竹芭脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0.1
脚手板铺设方式
2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
2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njj
2
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)
3
地区
四川成都市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.2
风荷载体型系数μs
1.13
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1.21,1.21
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.27,0.27
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n
1
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
121900
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
5080
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.038+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.038+0.1×0.85/(1+1))+1.4×3×0.85/(1+1)=1.88kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.038+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.038+0.1×0.85/(1+1))+3×0.85/(1+1)=1.36kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.88×1.52=0.42kN·m
σ=Mmax/W=0.42×106/5080=83.36N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×1.36×15004/(100×206000×121900)=1.851mm
νmax=1.851mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.88×1.5=3.11kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.36×1.5=2.24kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=3.11kN
q=1.2×0.038=0.046kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=2.24kN
q'=0.038kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.67×106/5080=130.98N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=1.152mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[850/150,10]=5.67mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.58kN
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:
纵向水平杆:
Rmax=3.11/2=1.55kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
横向水平杆:
Rmax=1.58kN≤Rc=0.9×8=7.2kN
满足要求!
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
18
脚手架钢管类型
Ф48×3.5
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+la×n/2×0.038/h)×H=(0.12+1.5×1/2×0.038/1.5)×18=2.51kN
单内立杆:
NG1k=2.51kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:
NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(18/1.5+1)×1.5×0.85×0.1×1/2/2=0.41kN
单内立杆:
NG2k1=0.41kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:
NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(18/1.5+1)×1.5×0.17×1/2=1.66kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×18=0.27kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.41+1.66+0.27=2.34kN
单内立杆:
NG2k=NG2k1=0.41kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj)/2=1.5×0.85×(2×3)/2=3.82kN
内立杆:
NQ1k=3.82kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.51+2.34)+0.9×1.4×3.82=10.64kN
单内立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.51+0.41)+0.9×1.4×3.82=8.32kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
18
立杆截面抵抗矩W(mm3)
5080
立杆截面回转半径i(mm)
15.8
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
489
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=Kμh=1×1.5×1.5=2.25m
长细比λ=l0/i=2.25×103/15.8=142.41≤210
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.5=2.6m
长细比λ=l0/i=2.6×103/15.8=164.48
查《规范》表A得,φ=0.262
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=1.2×(2.51+2.34)+1.4×3.82=11.17kN
σ=N/(φA)=11171.97/(0.262×489)=87.2N/mm2≤[f]=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)+0.9×1.4NQ1k=1.2×(2.51+2.34)+0.9×1.4×3.82=10.64kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.27×1.5×1.52/10=0.12kN·m
σ=N/(φA)+Mw/W=10636.47/(0.262×489)+116007.01/5080=105.86N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、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)
500
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
0.95
Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.27×2×1.5×2×1.5=3.44kN
长细比λ=l0/i=500/15.8=31.65,查《规范》表A.0.6得,φ=0.92
(Nlw+N0)/(φAc)=(3.44+3)×103/(0.92×489)=14.29N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求!
扣件抗滑承载力验算:
Nlw+N0=3.44+3=6.44kN≤0.95×12=11.4kN
满足要求!
九、脚手架材料用量计算
脚手架杆部件名称
数量计算公式
用量(m)
备注
立杆
2H×(L/la+1)
55692
纵向水平杆
(2×(njj+nzj+nqj)+(2+n)×(H/h+1))×L
92800
防护栏杆+纵向水平杆
横向水平杆
(H/h+1)×(L/la+1)×lb
15779.4
横向斜撑
(H/h+1)×(L/la+1)×1/6×(h2+lb2)0.5
5334.35
6跨1设
连墙件
LH/(2la×2h)
4640
2步2跨,单位(根)
安全网
LH
41760
单位(㎡)
脚手板
(H/h+1)×1/2×L×lb
11832
2步1设,单位(㎡)
挡脚板
(H/h+1)×1/2×L
13920
2步1设
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
U型锚固螺栓
锚固螺栓直径d(mm)
18
主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)
1500
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)
1800
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb](N/mm2)
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
50
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
1150
3000
1900
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)
1
11.17
300
1500
2
11.17
1150
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nz
1
主梁材料规格
18号工字钢
主梁截面积A(cm2)
30.6
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1660
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
185
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.241
主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)
310
主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
180
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
q=1.2×gk=1.2×0.241=0.29kN/m
第1排:
F1=F1/nz=11.17/1=11.17kN
第2排:
F2=F2/nz=11.17/1=11.17kN
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=16.58×106/185000=89.61N/mm2≤[f]=310N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=22.77×1000×[94×1802-(94-6.5)×158.62]/(8×16600000×6.5)=22.29N/mm2
τmax=22.29N/mm2≤[τ]=180N/mm2
符合要求!
3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=7.01mm≤[ν]=2×lx/250=2×1500/250=12mm
符合要求!
4、支座反力计算
R1=-8.95kN,R2=32.25kN
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:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=16.58×106/(1.05×185×103)+0×103/3060=85.35N/mm2≤[f]=310N/mm2
符合要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--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,φb=1.6
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.89。
σ=Mmax/(φbWx)=16.58×106/(0.89×185×103)=100.27N/mm2≤[f]=310N/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
U型锚固螺栓
U型锚固螺栓直径d(mm)
18
主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)
1800
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb](N/mm2)
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
50
锚固螺栓1
锚固螺栓2
1、螺栓粘结力锚固强度计算
锚固点锚固螺栓受力:
N/2=4.47kN
螺栓锚固深度:
h≥N/(4×π×d×[τb])=8.95×103/(4×3.14×18×2.5)=15.83mm
螺栓验算:
σ=N/(4×π×d2/4)=8.95×103/(4×π×182/4)=8.79kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2
符合要求!
2、混凝土局部承压计算如下
混凝土的局部挤压强度设计值:
fcc=0.95×fc=0.95×14.3=13.58N/mm2
N/2=4.47kN≤2×(b2-πd2/4)×fcc=2×(902-3.14×182/4)×13.58/1000=213.16kN
注:
锚板边长b一般按经验确定,不作计算,此处b=5d=5×18=90mm
符合要求!
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