花篮螺栓悬挑架扣件式计算书Word下载.docx

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全封闭

基本风压ω0（kN/m2）

0.3

风荷载体型系数μs

1.04

风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）

0.555，0.51

风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）

0.173，0.159

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

横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

205

横杆截面惯性矩I（mm4）

107800

横杆弹性模量E（N/mm2）

206000

横杆截面抵抗矩W（mm3）

4490

纵、横向水平杆布置

承载能力极限状态

q=1.3×

（0.033+Gkjb×

lb/（n+1））+1.5×

Gk×

lb/（n+1）=1.3×

（0.033+0.1×

0.85/（2+1））+1.5×

2×

0.85/（2+1）=0.93kN/m

正常使用极限状态

q'

=（0.033+Gkjb×

lb/（n+1））+Gk×

lb/（n+1）=（0.033+0.1×

0.85/（2+1））+2×

0.85/（2+1）=0.628kN/m

计算简图如下：

1、抗弯验算

Mmax=0.1qla2=0.1×

0.93×

1.22=0.134kN·

m

σ=γ0Mmax/W=1×

0.134×

106/4490=29.83N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

νmax=0.677q'

la4/（100EI）=0.677×

0.628×

12004/（100×

206000×

107800）=0.397mm

νmax＝0.397mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1200/150，10]＝8mm

3、支座反力计算

Rmax=1.1qla=1.1×

1.2=1.228kN

Rmax'

=1.1q'

la=1.1×

1.2=0.829kN

四、横向水平杆验算

由上节可知F1=Rmax=1.228kN

0.033=0.043kN/m

由上节可知F1'

=Rmax'

=0.829kN

=0.033kN/m

弯矩图（kN·

m）

0.351×

106/4490=78.278N/mm2≤[f]=205N/mm2

变形图（mm）

νmax＝0.823mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[850/150，10]＝5.667mm

Rmax=1.246kN

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=1×

1.228/2=0.614kN≤Rc=0.9×

8=7.2kN

横向水平杆：

1.246=1.246kN≤Rc=0.9×

六、荷载计算

脚手架架体高度H

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×

0.033/h）×

H=（0.12+1.2×

2/2×

0.033/1.8）×

20=2.844kN

单内立杆：

NG1k=2.844kN

2、脚手板的自重标准值NG2k1

NG2k1=（H/h+1）×

la×

lb×

Gkjb×

1/2/2=（20/1.8+1）×

1.2×

0.85×

0.1×

1/2/2=0.309kN

1/2表示脚手板2步1设

NG2k1=0.309kN

3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2

NG2k2=（H/h+1）×

Gkdb×

1/2=（20/1.8+1）×

0.17×

1/2=1.235kN

1/2表示挡脚板2步1设

4、围护材料的自重标准值NG2k3

NG2k3=Gkmw×

H=0.01×

20=0.24kN

5、构配件自重标准值NG2k总计

NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.309+1.235+0.24=1.784kN

NG2k=NG2k1=0.309kN

立杆施工活荷载计算

外立杆：

NQ1k=la×

（nzj×

Gkzj）/2=1.2×

（2×

2）/2=2.04kN

内立杆：

NQ1k=2.04kN

组合风荷载作用下单立杆轴向力：

N=1.3×

（NG1k+NG2k）+1.5×

NQ1k=1.3×

（2.844+1.784）+1.5×

2.04=9.077kN

（2.844+0.309）+1.5×

2.04=7.159kN

七、立杆稳定性验算

立杆计算长度系数μ

1.5

立杆截面抵抗矩W（mm3）

立杆截面回转半径i（mm）

15.9

立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）

立杆截面面积A（mm2）

424

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=169.811≤210

轴心受压构件的稳定系数计算：

立杆计算长度l0=Kμh=1.155×

1.8=3.119m

长细比λ=l0/i=3.119×

103/15.9=196.132

查《规范》表A得，φ=0.188

2、立杆稳定性验算

组合风荷载作用

单立杆的轴心压力标准值N'

=NG1k+NG2k+NQ1k=2.844+1.784+2.04=6.668kN

单立杆的轴心压力设计值N=1.3（NG1k+NG2k）+1.5NQ1k=1.3×

（2.844+1.784）+1.5×

Mwd=φwγQMwk=φwγQ（0.05ζ1wklaH12）=0.6×

（0.05×

0.6×

0.159×

3.62）=0.067kN·

σ=γ0[N/（φA）+Mwd/W]=1×

[9076.617/（0.188×

424）+66764.736/4490]=128.737N/mm2≤[f]=205N/mm2

八、连墙件承载力验算

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）

连墙件计算长度l0（mm）

600

连墙件截面类型

钢管

连墙件型号

Φ42×

2.5

连墙件截面面积Ac（mm2）

连墙件截面回转半径i（mm）

连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）

连墙件为扣件连接方式

双扣件

Nlw=1.5×

ωk×

h×

3×

la=1.5×

0.173×

1.8×

1.2=3.363kN

长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.5得，φ=0.896

（Nlw+N0）/（φAc）=（3.363+3）×

103/（0.896×

424）=16.749N/mm2≤0.85×

[f]=0.85×

205N/mm2=174.25N/mm2

Nlw+N0=3.363+3=6.363kN≤0.9×

12=10.8kN

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）

1200

主梁与建筑物连接方式

锚固螺栓连接

主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）

1250

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

上拉

800

3300

1050

是

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）

6.67

9.08

200

附图如下：

平面图

三、主梁验算

主梁材料类型

工字钢

主梁合并根数nz

主梁材料规格

18号工字钢

主梁截面积A（cm2）

30.74

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）

主梁与建筑物连接螺栓类型

摩擦型高强螺栓

竖向连接钢板强度等级

Q345

竖向连接钢板厚度dt（mm）

主梁与建筑物连接螺栓个数n：

高强螺栓的性能等级

8.8级

高强螺栓公称直径

M20

摩擦面抗滑移系数u

0.5

一个高强螺栓的预拉力P（kN）

高强螺栓传力摩擦面数目nf

主梁允许挠度[ν]（mm）

1/250

荷载标准值：

=gk=0.241=0.241kN/m

第1排：

F'

1=F1'

/nz=6.67/1=6.67kN

第2排：

2=F2'

荷载设计值：

gk=1.3×

0.241=0.313kN/m

F1=F1/nz=9.08/1=9.08kN

F2=F2/nz=9.08/1=9.08kN

1、强度验算

σmax=γ0Mmax/W=1×

2.303×

106/185000=12.45N/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×

9.219×

1000×

[94×

1802-（94-6.5）×

158.62]/（8×

16600000×

6.5）=9.021N/mm2

τmax=9.021N/mm2≤[τ]=125N/mm2

3、挠度验算

νmax=0.06mm≤[ν]=2×

lx/250=2×

1250/250=10mm

4、支座反力计算

设计值：

R1=4.055kN,R2=14.493kN

四、上拉杆件验算

上拉杆材料类型

钢筋（钢拉杆）

上拉杆件直径（mm）

22

上拉杆截面积A（cm2）

3.801

上拉杆材料抗拉强度设计值f（N/mm2）

上拉杆弹性模量E（N/mm2）

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

上拉杆件与建筑物连接参数：

上拉连接螺栓类型

上拉杆与建筑物连接螺栓个数n1：

上拉杆件与主梁连接参数：

轴销钢材类型

45号钢

轴销直径（mm）

轴销抗剪强度容许值fvb（N/mm2）

型钢主梁位置吊耳板连接轴销个数n2

1、上拉杆强度验算

上拉杆件角度计算：

α1=arctanL1/L2=arctan（3300/1050）=72.35°

上拉杆件支座力：

RS1=nzR2=1×

14.493=14.493kN

主梁轴向力设计值：

NSZ1=RS1/tanα1=14.493/tan72.35°

=4.611kN

上拉杆件轴向力：

NS1=γ0RS1/sinα1=1×

14.493/sin72.35°

=15.208kN

上拉杆件的最大轴向拉力设计值：

NS=max[NS1...NSi]=15.208kN

轴心受拉稳定性计算：

σ=NS/A=15.208×

103/380.1=40.012N/mm2≤f=205N/mm2

2、花篮螺栓验算

σ=Ns/（π×

de2/4）=15.208×

103/（π×

122/4）=134.472N/mm2≤[ft]=170N/mm2

3、吊耳板计算

型钢主梁上吊耳板排数

吊耳板厚t（mm）

吊耳板两侧边缘与吊孔边缘净距b（mm）

50

顺受力方向,吊孔边距板边缘最小距离a（mm）

65

吊孔直径d0（mm）

25

吊耳板抗拉强度设计值f（N/mm2）

吊耳板抗剪强度设计值fv（N/mm2）

吊耳板

由于型钢主梁位置吊耳板排数为1，则单个吊耳板所受荷载为Nd=15.208/1=15.208kN

参考GB50017-2017，对连接耳板进行如下验算：

（1）耳板构造要求

Be=2t+16=2×

12+16=40mm≤b=50mm

4Be/3=4×

40/3=53.333mm≤a=65mm

（2）耳板孔净截面处的抗拉强度验算

计算宽度:

b1=min（2t+16,b-d0/3）=min（2×

12+16,50-25/3）=40mm

σ=Nd/（2tb1）=15.208×

103/（2×

12×

40）=15.842N/mm2≤f=205N/mm2

耳板孔净截面处抗拉强度满足要求！

（3）耳板端部截面抗拉（劈开）强度验算

σ=Nd/[2t（a-2d0/3）]=15.208×

103/[2×

（65-2×

25/3）]=13.111N/mm2≤f=205N/mm2

耳板端部截面抗拉强度满足要求！

（4）耳板抗剪强度验算

耳板端部抗剪截面宽度:

Z=[（a+d0/2）2-（d0/2）2]0.5=[（65+25/2）2-（25/2）2]0.5=76.485mm

τ=Nd/（2tZ）=15.208×

76.485）=8.285N/mm2≤fv=125N/mm2

耳板抗剪强度满足要求！

4、吊耳板与型钢主梁连接焊缝验算

角焊缝焊脚尺寸hf（mm）

8

角焊缝强度设计值ffw（N/mm2）

160

单个吊耳板与型钢主梁连接焊缝总长度lw1（mm）

120

各上拉杆位置单个吊耳板焊缝所受荷载，垂直焊缝方向荷载F、平行焊缝方向荷载V分别为：

上拉杆1位置吊耳板：

由于型钢梁上吊耳板排数为1，则：

单个吊耳板垂直焊缝方向荷载F1=RS1/1=14.493/1=14.493kN

单个吊耳板平行焊缝方向荷载V1=RSZ1/1=4.611/1=4.611kN

垂直于焊缝长度作用力（正应力）：

σf=F1/（0.7hflw1）=14.493×

103/（0.7×

8×

120）=21.566N/mm2≤βfffw=1.22×

160=195.2N/mm2

平行于焊缝长度作用力（剪应力）：

τf=V1/（0.7hflw1）=4.611×

120）=6.862N/mm2≤ffw=160N/mm2

[（σf/βf）2+τf2]0.5=[（21.566/1.22）2+6.8622]0.5=18.962N/mm2≤ffw=160N/mm2

上拉杆1位置吊耳板焊缝强度满足要求！

5、钢拉杆与吊耳板连接焊缝验算

钢拉杆端部与吊耳板连接焊缝总长度lw2（mm）

钢拉杆与吊耳板连接焊缝主要承受剪应力：

τf=Nd/（0.7hf×

lw2）=15.208×

120）=22.632N/mm2≤ffw=160N/mm2

钢拉杆与吊耳板连接焊缝验算符合要求！

6、上拉与主梁连接吊耳板轴销验算

上拉与主梁连接吊耳板轴销主要承受剪力：

单个轴销抗剪承载力容许值：

Nvb=nvπd2fvb/4=1×

3.142×

222×

125/（4×

1000）=47.517kN

轴销所受剪力：

Nv=Ns/n2=15.208/1=15.208kN≤Nvb=47.517kN

上拉与主梁连接吊耳板轴销抗剪符合要求！

7、上拉杆件与建筑物连接锚固螺栓验算

上拉杆1：

与建筑物连接螺栓所受拉力

Nt1=Ns1×

sin（90-α1）=15.208×

sin（90°

-72.35°

）=4.611kN

与建筑物连接螺栓所受剪力

Nv1=Ns1×

cos（90-α1）=15.208×

cos（90°

）=14.493kN

单个螺栓所受的拉力值：

Nt=Nt1/n1=4.611/1=4.611kN

单个螺栓所受的剪力值：

Nv=Nv1/n1=14.493/1=14.493kN

单个高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0.9knfuP=0.9×

1×

0.5×

125=56.25kN

每个高强螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.8P=0.8×

125=100kN

NV/Nvb+Nt/Ntb=14.493/56.25+4.611/100=0.304≤1

螺栓承载力满足要求。

五、悬挑主梁整体稳定性验算

主梁轴向力：

N=|[（-（-NSZ1））]|/nz=|[（-（-4.611））]|/1=4.611kN

压弯构件强度：

σmax=γ0[Mmax/（γW）+N/A]=1×

[2.303×

106/（1.05×

185×

103）+4.611×

103/3074]=13.357N/mm2≤[f]=215N/mm2

塑性发展系数γ

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=2

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0.93。

γ0Mmax/（φb'

Wxf）=1×

106/（0.929×

215×

103）=0.062≤1

六、主梁与建筑物节点验算

1、计算参数

2、高强螺栓承载力计算

假设每个螺栓承受主梁传来的拉力和剪力均相等。

V=1×

4.055=4.055kN，N=1×

4.611=4.611kN

单个高强螺栓所受的剪力值NV=V/n=4.055/2=2.027kN

单个高强螺栓所受的拉力值Nt=N/n=4.611/2=2.306kN

NV/Nvb+Nt/Ntb=2.027/56.25+2.306/100=0.059≤1

高强螺栓承载力满足要求。