型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书悬挑1.3m.doc
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型钢悬挑脚手架计算书 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 Ф48×3.2 脚手架搭设高度H(m) 19 脚手架沿纵向搭设长度L(m) 44.5 立杆步距h(m) 1.8 立杆纵距或跨距la(m) 1.5 立杆横距lb(m) 0.8 横向水平杆计算外伸长度a1(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、荷载设计 脚手板类型 竹笆片脚手板 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2) 0.1 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 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 1步1设 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.125 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 地区 浙江宁波市 安全网设置 全封闭 基本风压ω0(kN/m2) 0.3 风荷载体型系数μs 1.18 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性) 0.82,0.93 风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性) 0.29,0.33 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 1 横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205 横杆截面惯性矩I(mm4) 113600 横杆弹性模量E(N/mm2) 206000 横杆截面抵抗矩W(mm3) 4730 纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态 q=1.2×(0.035+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.035+0.1×1.5/(1+1))+1.4×2×1.5/(1+1)=2.23kN/m 正常使用极限状态 q'=(0.035+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.035+0.1×1.5/(1+1))+2×1.5/(1+1)=1.61kN/m 计算简图如下: 1、抗弯验算 Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[2.23×0.82/8,2.23×0.12/2]=0.18kN·m σ=Mmax/W=0.18×106/4730=37.76N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算 νmax=max[5q'lb4/(384EI),q'a14/(8EI)]=max[5×1.61×8004/(384×206000×113600),1.61×1004/(8×206000×113600)]=0.367mm νmax=0.367mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[800/150,10]=5.33mm 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)=2.23×(0.8+0.1)2/(2×0.8)=1.13kN 正常使用极限状态 Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=1.61×(0.8+0.1)2/(2×0.8)=0.82kN 四、纵向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.13kN q=1.2×0.035=0.042kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1'=Rmax'=0.82kN q'=0.035kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下: 弯矩图(kN·m) σ=Mmax/W=0.3×106/4730=64.14N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算 计算简图如下: 变形图(mm) νmax=1.427mm≤[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=1.37kN 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:Rmax=1.13kN≤Rc=0.9×8=7.2kN 纵向水平杆:Rmax=1.37kN≤Rc=0.9×8=7.2kN 满足要求! 六、荷载计算 脚手架搭设高度H 19 脚手架钢管类型 Ф48×3.2 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.125 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+(lb+a1)×n/2×0.035/h)×H=(0.125+(0.8+0.1)×1/2×0.035/1.8)×19=2.54kN 单内立杆:NG1k=2.54kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆:NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/1/2=(19/1.8+1)×1.5×(0.8+0.1)×0.1×1/1/2=0.78kN 单内立杆:NG2k1=0.78kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆:NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/1=(19/1.8+1)×1.5×0.17×1/1=2.95kN 4、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×19=0.28kN 构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.78+2.95+0.28=4.01kN 单内立杆:NG2k=NG2k1=0.78kN 立杆施工活荷载计算 外立杆:NQ1k=la×(lb+a1)×(nzj×Gkzj)/2=1.5×(0.8+0.1)×(2×2)/2=2.7kN 内立杆:NQ1k=2.7kN 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×(2.54+4.01)+ 0.9×1.4×2.7=11.27kN 单内立杆:N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.54+0.78)+ 0.9×1.4×2.7=7.39kN 七、立杆稳定性验算 脚手架搭设高度H 19 立杆截面抵抗矩W(mm3) 4730 立杆截面回转半径i(mm) 15.9 立杆抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 立杆截面面积A(mm2) 450 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l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m 长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.81≤210 轴心受压构件的稳定系数计算: 立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12m 长细比λ=l0/i=3.12×103/15.9=196.13 查《规范》表A得,φ=0.188 满足要求! 2、立杆稳定性验算 不组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(2.54+4.01)+1.4×2.7=11.65kN σ=N/(φA)=11645.78/(0.188×450)=137.66N/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×(2.54+4.01)+0.9×1.4×2.7=11.27kN Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.33×1.5×1.82/10=0.2kN·m σ=N/(φA)+ Mw/W=11267.78/(0.188×450)+202284.55/4730=175.96N/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l0(mm) 600 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 0.9 Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.29×2×1.8×3×1.5=6.61kN 长细比λ=l0/i=600/15.8=37.97,查《规范》表A.0.6得,φ=0.9 (Nlw+N0)/(φAc)=(6.61+3)×103/(0.9×489)=21.75N/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=6.61+3=9.61kN≤0.9×12=10.8kN 满足要求! 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Lx(mm) 1300 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) 1700 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 1100 2840 1100 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 11.65 400 1500 2 11.65 1200 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 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) 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 q=1.2×gk=1.2×0.205=0.25kN/m 第1排:F1=F1/nz=11.65/1=11.65kN 第2排:F2=F2/nz=11.65/1=11.65kN 1、强度验算 弯矩图(kN·m) σmax=Mmax/W=18.84×106/141000=133.61N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求! 2、抗剪验算 剪力图(kN) τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=23.62×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=27.92N/mm2 τmax=27.92N/mm2≤[τ]=125N/mm2 符合要求! 3、挠度验算 变形图(mm) νmax=9.67mm≤[ν]=2×lx/250=2×1300/250=10.4mm 符合要求! 4、支座反力计算 R1=-10.87kN,R2=34.92kN 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=18.84×106/(1.05×141×103)+0×103/2610=127.25N/mm2≤[f]=215N/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=2.8 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0.97。 σ = Mmax/(φbWx)=18.84×106/(0.97×141×103)=137.85N/mm2≤[f]=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Lm(mm) 1700 梁/楼板混凝土强度等级 C30 锚固点压环钢筋受力:N/2 =5.43kN 压环钢筋验算: σ=N/(4A)=N/πd2=10.87×103/(3.14×162)=13.52N/mm2≤0.85×[f]=0.85×50=42.5N/mm2 注:[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/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!- 配套讲稿:
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