型钢悬挑脚手架阳角B计算.docx
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型钢悬挑脚手架阳角B计算
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平安技术标准?
JGJ130-2011
2、?
建筑结构荷载标准?
GB50009-2012
3、?
钢结构设计标准?
GB50017-2003
一、根本参数
1、根本参数
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β
90
立杆纵距la(m)
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)
1
8
2
8
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α(度)
主梁自内锚固点伸出长度L(m)
主梁锚固方式
1
135
压环钢筋
2
压环钢筋
3
90
2
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)
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)
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τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk
第一排立杆处:
P1'=F1'=8kN;
第二排立杆处:
P2'=F2'=8kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk
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
σ=Mmax/W=1.47×106/(141×103)=10.426N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2〕抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=7.747×1000×[88×160222≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3〕挠度验算
νmax
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
1000
3300
2200
是
2
下撑
槽钢
1500
3300
3100
是
3、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
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α
钢丝绳平安系数k
8
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)
钢丝绳绳夹数量n
3
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:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3300/2200)=56.31°
上拉杆件支座力:
RS1=R3
主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1
上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1
上拉杆件的最大轴向拉力:
NS=max[NS1
查表得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg
[Fg]=α×Fg/k=0.85×151.5/8=16.097kN≥NS
符合要求!
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×16.097/(2×15.19)=1个≤[n]=3个
符合要求!
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]/(π×de2/4)=16.097×103/(π×1222≤[ft]=170N/mm2
符合要求!
拉环验算:
σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×16.097×103/(π×2022≤[f]=65N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按?
混凝土结构设计标准?
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:
σf=NS/(he×lw)=14.798×1032≤βfftw2
正面角焊缝的强度设计值增大系数βf
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)
下撑杆截面惯性矩I(cm4)
26
下撑杆截面抵抗矩W(cm3)
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)
对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm)
185
下撑杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3300/3100)=46.79°
下撑杆件支座力:
RX1=R4
主梁轴向力:
NXZ1=RX1/tanα1
下撑杆件轴向力:
NX1=RX1/sinα1
下撑杆件的最大轴向压力:
NX=max[NX1
下撑杆长度:
L1=(m12+n12)=(31002+33002)
下撑杆长细比:
λ1=L1
查?
钢结构设计标准?
GB50017-2003表C得,φ1
轴心受压稳定性计算:
σ1=NX1/(φ12≤f=205N/mm2
符合要求!
对接焊缝验算:
σ=NX/(lwt)=8.992×103/A=8.992×1032≤fcw=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
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=1.47×1062≤[f]=205N/mm2
满足要求!
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?
钢结构设计标准?
(GB50017-2003)得,φb
由于φb大于0.6,根据?
钢结构设计标准?
(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.894。
σ=Mmax/(φbWx)=1.47×106/(0.894×141×1032≤[f]=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
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=0.821×103/(3.14×16222
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按?
混凝土结构设计标准?
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)
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)
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τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk
第二排立杆处:
P2'=F2'=8kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk
第二排立杆处:
P2=F2=10.9kN;
计算简图如下:
1〕抗弯验算
σ=Mmax/W=0.132×106/(141×103)=0.936N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2〕抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=11.003×1000×[88×160222≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3〕挠度验算
νmax
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
1250
3300
3100
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)
下撑杆截面惯性矩I(cm4)
26
下撑杆截面抵抗矩W(cm3)
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)
对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm)
185
下撑杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3300/3100)=46.79°
下撑杆件支座力:
RX1=R3
主梁轴向力:
NXZ1=RX1/tanα1
下撑杆件轴向力:
NX1=RX1/sinα1
下撑杆件的最大轴向压力:
NX=max[NX1
下撑杆长度:
L1=(m12+n12)=(31002+33002)
下撑杆长细比:
λ1=L1
查?
钢结构设计标准?
GB50017-2003表C得,φ1
轴心受压稳定性计算:
σ1=NX1/(φ12≤f=205N/mm2
符合要求!
对接焊缝验算:
σ=NX/(lwt)=15.46×103/A=15.46×1032≤fcw=185N/mm2
符合要求!
4、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=Nxz1
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=0.132×1062≤[f]=205N/mm2
满足要求!
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?
钢结构设计标准?
(GB50017-2003)得,φb
由于φb大于0.6,根据?
钢结构设计标准?
(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.894。
σ=Mmax/(φbWx)=0.132×106/(0.894×141×1032≤[f]=205N/mm2
符合要求!
5、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
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)
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)
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τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk
第一排立杆处:
P1'=F1'=8kN;
第二排立杆处:
P2'=F2'=8kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk
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
σ=Mmax/W=1.238×106/(141×103)=8.78N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2〕抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=8.541×1000×[88×160222≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3〕挠度验算
νmax
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
800
3100
2200
是
2
下撑
槽钢
1200
3100
3100
是
3、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
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α
钢丝绳平安系数k
8
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)
钢丝绳绳夹数量n
3
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:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3100/2200)=54.638°
上拉杆件支座力:
RS1=R3
主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1
上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1
上拉杆件的最大轴向拉力:
NS=max[NS1
查表得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg
[Fg]=α×Fg/k=0.85×151.5/8=16.097kN 不符合要求! 调整钢丝绳直径、型号! 绳夹数量: n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×16.097/(2×15.19)=1个≤[n]=3个 符合要求! 花篮螺栓验算: σ=[Fg]/(π×de2/4)=16.097×103/(π×1222≤[ft]=170N/mm2 符合要求! 拉环验算: σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×16.097×103/(π×2022≤[f]=65N/mm2 注: [f]为拉环钢筋抗拉强度,按? 混凝土结构设计标准? 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: σf=NS/(he×lw)=19.151×1032≤βfftw2 正面角焊缝的强度设计值增大系数βf 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) 下撑杆截面惯性矩I(cm4) 26 下撑杆截面抵抗矩W(cm3) 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) 对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm) 185 下撑杆件角度计算: α1=arctan(n1/m1)=arctan(3100/3100)=45° 下撑杆件支座力: RX1=R4 主梁轴向力: NXZ1=RX1/tanα1 下撑杆件轴向力: NX1=RX1/sinα1 下撑杆件的最大轴向压力: NX=max[NX1 下撑杆长度: L1=(m12+n12)=(31002+31002) 下撑杆长细比: λ1=L1 查? 钢结构设计标准? GB50017-2003表C得,φ1 轴心受压稳定性计算: σ1=NX1/(φ12≤f=205N/mm2 符合要求! 对接焊缝验算: σ=NX/(lwt)=3.545×103/A=3.545×1032≤fcw=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 压弯构件强度: σmax=Mmax/(γW)+N/A=1.238×1062≤[f]=205N/mm2 满足要求! 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? 钢结构设计标准? (GB50017-2003)得,φb 由于φb大于0.6,根据? 钢结构设计标准? (GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.969。 σ=Mmax/(φbWx)=1.238×106/(0.969×141×1032≤[f]=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 压环钢筋验算: σ=N/(4A)=N/πd2=0.839×103/(3.14×16222 注: [f]为拉环钢筋抗拉强度,按? 混凝土结构设计标准? 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!
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