型钢悬挑脚手架门式计算书.docx
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型钢悬挑脚手架门式计算书
型钢悬挑脚手架(门式)计算书
计算依据:
1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T128-2019
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计标准》GB50017-2017
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
6、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018
架体验算
一、基本参数
结构重要性系数γ0
1
可变荷载调整系数γL
0.9
脚手架安全等级
II级
脚手架架体高度H(m)
18
步距h(mm)
1950
门架纵距l(mm)
1830
二、荷载参数
门架自重Gk1(kN)
0.224
交叉支撑自重Gk2(kN)
0.04
水平架自重Gk3(kN)
0.001
脚手板自重Gk4(kN)
0.184
连接棒自重Gk5(kN)
0.006
锁臂自重Gk6(kN)
0.009
剪刀撑钢管自重Gk7(kN/m)
0.038
水平加固杆自重Gk8(kN/m)
0.038
直角扣件自重Gk9(kN)
0.0135
旋转扣件自重Gk10(kN)
0.0145
栏杆、挡脚板自重Gk11(kN/m)
0.17
安全网自重Gk12(kN/m2)
0.01
装修脚手架作业层数nzj
2
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)
2
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
风压高度变化系数uz(连墙件稳定性、立杆稳定)
0.92,0.65
风荷载体型系数us
1
三、设计简图
门架简图
悬挑多排_平面图
悬挑多排_门架侧立面图
四、门架稳定性计算
门架型号
MF1219(Φ48×3.5)
水平架设置
2步1设
脚手板设置
2步1设
剪刀撑设置
4步4跨
剪刀撑钢管类型
Φ48×3.5
水平加固杆设置
5步4设
水平加固杆类型
Φ48×3.5
1、荷载计算
每米高度脚手架构配件自重产生的轴向力标准值:
NGk1=(Gk1+Gk2×2+Gk3×1/2+Gk4×2×1/2+Gk5×2+Gk6×2)/h
=(0.224+0.040×2+0.001×1/2+0.184×2×1/2+0.006×2+0.0090×2)/1.950
=0.266kN/m
1/2表示水平架设置2步1设
1/2表示脚手板设置2步1设
每米高度脚手架附件重产生的轴向力标准值:
NGk2=(Gk7×l/cosα×2/4+Gk8×l×4/5+Gk9/4+Gk10×4/4+Gk11×l+Gk12×l×h)/h
=(0.038×1.830/0.684×2/4+0.038×1.830×4/5+0.014/4+0.015×4/4+0.170×1.830+0.010×1.830×1.950)/1.950
=0.242kN/m
4/5表示水平加固杆5步4设
各施工层施工荷载产生的轴向力标准值:
NQk=(nzj×Qkzj)×b×l=(2×2)×1.2×1.83=8.784kN
门架宽度b,见门架型号编辑
风荷载标准值:
ωk=μz×μs×ωo=0.65×1×0.3=0.195kN/m2
qk=ωk×l=0.195×1.83=0.357kN/m
风荷载产生的弯矩:
Mwd=γLφwγQMwk=γLφwγQ(0.05ζ1qkH12)=0.9×0.9×1.5×(0.05×0.25×0.357×3.92)=0.082kN·m
2、作用于门架的轴向力标准值
N'=(NGk1+NGk2)H+NQk=(0.266+0.242)×18+8.784=17.919kN
3、作用于门架的轴向力设计值
N=γG(NGk1+NGk2)H+γLγQNQk=1.3×(0.266+0.242)×18+0.9×1.5×8.784=23.734kN
4、门架的稳定承载力设计值
立杆钢管类型
Φ48×3.5
门架高度h0(mm)
1900
门架立杆毛截面惯性矩I0(mm4)
12.19×104
门架立杆毛截面积A1(mm2)
489
加强杆钢管类型
Φ26.8×2.5
门架加强杆的高度h1(mm)
1550
门架加强杆的毛截面惯性矩I1(mm4)
1.42×104
门架钢材的强度设计值f(N/mm2)
205
参数计算:
I=I0+I1·h1/h0=121899+14199×1550/1900=133482mm4
i=(I/A1)0.5=(133482/489)0.5=16.522mm
λ=kh0/i=1.13×1900/16.522=129.95
由λ查规范表B.0.6,得φ=0.401
γ0(N/(φA)+Mwd/W)=1×(23.734×103/(0.401×489×2)+0.082×106/5080)=76.744N/mm2≤f=205N/mm2
门架的稳定性,满足要求!
五、最大搭设高度计算
λ=kh0/i=1.22×1900/16.522=140.3
由λ查规范表B.0.6,得φ=0.349
不组合风荷载时:
Hd=(φAf-1.5γ0γLNQk)/[1.5γ0(NGk1+NGk2)]
=(0.349×489×2×205×10-3-1.5×1×0.9×8.784)/[1.5×1×(0.266+0.242)]
=76.34m
组合风荷载时:
Hwd=[φA(f-γ0Mwd/W)-1.5γ0γLNQk]/[1.5γ0(NGk1+NGk2)]
=[0.349×489×2×(205-1×0.082×106/5080)×10-3-1.5×1×0.9×8.784]/[1.5×1×(0.266+0.242)]
=69.064m
按照稳定性计算的可搭设高度Hs=min[Hd,Hwd]=69.064m。
按《建筑施工门式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T128-2019第6.2.1条,最大搭设高度为24m,取24m
六、连墙件计算
连墙件布置方式
2步3跨
连墙件钢管类型
Φ48×3.5
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件钢管的回转半径i(mm)
15.8
连墙件钢管的截面积A(mm2)
489
连墙件强度设计值f(N/mm2)
205
1、连墙件强度
ωk=μz×μs×ωo=0.916×1×0.3=0.275kN/m2
Nw=γLγQ×ωk×L1×H1=0.9×1.5×0.275×1.83×3×1.95×2=7.943kN
Nl=Nw+N0=7.943+3.0=10.943kN
λ=l0/i=600/15.8=37.975
由λ查《规范》表B.0.6,得φ=0.896
σ=Nc/(φA)=10.943×103/(0.896×489)=24.976N/mm2<0.85f=0.85×205=174.25N/mm2
满足要求
2、连墙件连接强度
连墙件采用扣件方式与墙体连接。
双扣件抗滑承载力取12kN,Nl=10.943kN 悬挑梁验算 一、基本参数 主梁离地高度(m) 15 悬挑方式 普通主梁悬挑 主梁间距(mm) 1830 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Lx(mm) 1520 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) 1900 梁/楼板混凝土强度等级 C25 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 1420 3300 1320 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la(mm) 1 8.959 11.867 200 1830 2 8.959 11.867 1400 1830 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) 215 主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 125 主梁弹性模量E(N/mm2) 206000 主梁允许挠度[ν](mm) 1/250 荷载标准值: q'=gk=0.241=0.241kN/m 第1排: F'1=F1'/nz=8.959/1=8.959kN 第2排: F'2=F2'/nz=8.959/1=8.959kN 荷载设计值: q=1.3×gk=1.3×0.241=0.313kN/m 第1排: F1=F1/nz=11.867/1=11.867kN 第2排: F2=F2/nz=11.867/1=11.867kN 1、强度验算 弯矩图(kN·m) σmax=γ0Mmax/W=1×19.355×106/185000=104.624N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求! 2、抗剪验算 剪力图(kN) τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1×24.21×1000×[94×1802-(94-6.5)×158.62]/(8×16600000×6.5)=23.689N/mm2 τmax=23.689N/mm2≤[τ]=125N/mm2 符合要求! 3、挠度验算 变形图(mm) νmax=6.912mm≤[ν]=2×lx/250=2×1520/250=12.16mm 符合要求! 4、支座反力计算 设计值: R1=-9.89kN,R2=34.694kN 四、悬挑主梁整体稳定性验算 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《钢结构设计标准》(GB50017-2017)得,φb=1.3 由于φb大于0.6,根据《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附表C,得到φb'值为0.85。 γ0Mmax/(φb'Wxf)=1×19.355×106/(0.853×185×215×103)=0.57≤1 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 梁/楼板混凝土强度等级 C25 压环钢筋1 压环钢筋2 1、压环钢筋验算如下 锚固点压环钢筋受力: N/2=9.89/2=4.945kN 压环钢筋验算: σ=γ0N/(4A)=γ0N/πd2=1×9.89×103/(3.14×162)=12.297N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=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!
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