花篮螺栓悬挑架盘扣式计算书Word格式.docx

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搭设示意图

盘扣式脚手架剖面图

盘扣式脚手架立面图

盘扣式脚手架平面图

三、横向横杆验算

纵横向水平杆钢管类型

Φ48×

2.5

纵横向水平杆钢管每米自重m2（kN/m）

0.028

横向横杆抗弯强度设计值（f）（N/mm2）

205

横向横杆截面惯性矩I（mm4）

92800

横向横杆弹性模量E（N/mm2）

206000

横向横杆截面抵抗矩W（mm3）

3860

单块脚手板一侧爪钩数量j（只）

承载能力极限状态：

q=b（1.3×

Gkjb+1.5γLQkzj）=0.25×

（1.3×

0.35+1.5×

0.9×

2）=0.789kN/m

la=1.5m,脚手板通过爪钩传递给横杆的支座反力为：

R=qla/j=0.789×

1.5/2=0.592kN

横杆自重设计值：

q1=1.3m2=1.3×

0.028=0.036kN/m

正常使用极限状态：

q'

=b（Gkjb+Qkzj）=0.25×

（0.35+2）=0.588kN/m

R'

=q'

la/j=0.588×

1.5/2=0.441kN

横杆自重标准值：

q1'

=m2=0.028kN/m

l=lb=0.9m，计算简图如下

1、抗弯验算

弯矩图（kN·

m）

Mmax=0.447kN·

m

σ=γ0Mmax/W=1×

0.447×

106/3860=115.924N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求。

2、挠度验算

变形图（mm）

νmax=1.491mm≤[ν]＝min[lb/150，10]=min[900/150，10]=6mm

四、荷载计算

立杆钢管类型

Ф48×

3.2

立杆每米自重m1（kN/m）

0.035

外斜杆材料形式

专用斜杆

外斜杆每米自重m4（kN/m）

外斜杆布置

5跨4设

外斜杆钢管截面类型

单立杆静荷载计算

1、结构自重标准值NG1k

（1）、立杆的自重标准值NG1k1

立杆1：

NG1k1=Hs1×

m1=18×

0.035=0.630kN

立杆2：

NG1k1=Hs2×

（2）、纵向横杆的自重标准值NG1k2

步数n1=（Hs1-h1-h2）/h=（18-1.2-0.2）/1.5=11

NG1k2=m2×

la×

（n1+1）=0.028×

1.5×

（11+1）=0.504kN

步数n2=（Hs2-h1-h2）/h=（18-1.2-0.2）/1.5=11

（n2+1）=0.028×

（3）、横向横杆的自重标准值NG1k3

立杆1:

NG1k3=（11+1）×

0.028×

0.900/2=0.151kN

立杆2:

（4）、外斜杆的自重标准值NG1k4

NG1k4=m4×

（1.52+1.52）0.5×

n2×

4/5=0.028×

11×

4/5=0.523kN

4/5表示专用外斜杆5跨4设

结构自重标准值NG1k总计

NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3=0.63+0.504+0.151=1.285kN

NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k4=0.63+0.504+0.151+0.523=1.808kN

2、构配件自重标准值NG2k

（1）、脚手板的自重标准值NG2k1

NG2k1=（n1+1）×

Gkjb×

1/2/2=（11+1）×

1.500×

0.350×

1/2/2=1.417kN

NG2k1=（n2+1）×

1/2表示脚手板2步1设

（2）、栏杆挡脚板的自重标准值NG2k2

NG2k2=（n2+1）×

Gkdb×

1/2=（11+1）×

0.17×

1/2=1.530kN

1/2表示挡脚板2步1设

（3）、围护材料的自重标准值NG2k3

NG2k3=Gkmw×

H=0.01×

18.0=0.270kN

构配件自重标准值NG2k总计

NG2k=NG2k1=1.417kN

NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.417+1.530+0.270=3.218kN

单立杆施工活荷载计算

NQ1k=la×

（nzj×

Qkzj）/2=1.500×

（2×

2）/2=2.700kN

组合风荷载作用下单立杆轴向力：

N1=1.3×

（NG1k+NG2k）+0.9×

1.5NQ1k=1.3×

（1.285+1.417）+0.9×

2.70=7.159kN

N2=1.3×

（1.808+3.218）+0.9×

2.70=10.178kN

立杆最大轴力设计值N=max（N1,N2）=max（7.159,10.178）=10.178kN

五、立杆稳定性验算

立杆每米自重ml（kN）

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）

300

立杆截面面积A（mm2）

450

连墙件布置方式

两步两跨

立杆计算长度系数μ

1.45

1、立杆长细比验算

l0=μ×

h=1.45×

1.5=2.175m

长细比λ=l0/i=2.175×

1000/15.9=136.792≤210

查表得，φ=0.276

满足要求

2、立杆稳定性验算

Mw=0.9×

1.5ωklah2/10=0.9×

0.379×

1.50×

1.502/10=0.155kN·

立杆的轴心压力标准值N'

=（NG1k+NG2k）+NQ1k=（1.808+3.218）+2.7=7.725kN

立杆的轴心压力设计值N=1.3×

1.5NQ1k=1.3×

2.700=10.178kN

σ=γ0[N/（φA）+Mw/W]=1×

[10178.01/（0.276×

450.00）+0.155×

106/4730]=114.806N/mm2≤[f]=300N/mm2

满足要求！

3、立杆底部轴力标准值计算

恒载标准值FG1=2.703kN,活载标准值FQ1=2.7kN

恒载标准值FG2=5.025kN,活载标准值FQ2=2.7kN

六、连墙件承载力验算

连墙件连接方式

扣件连接

连墙件计算长度l0（mm）

600

连墙件截面类型

钢管

连墙件型号

3.5

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）

扣件抗滑移折减系数

0.85

扣件连接方式

双扣件

Nlw=1.5×

ωk×

Ll×

Hl=1.5ωk2h2la=1.5×

2×

2×

1.5=5.12kN

长细比λ=l0/i=600/15.8=37.975，查《规范》JGJ231-2010表D得，φ=0.896

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，取3kN。

（Nlw+N0）/（φAc）=（5.117+3）×

103/（0.896×

489）=18.526N/mm2≤[f]=205N/mm2

扣件抗滑承载力验算：

Nlw+N0=5.117+3=8.117kN≤0.85×

12=10.2kN

悬挑梁验算

一、基本参数

主梁离地高度（m）

50

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

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

1100

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）

7.725

10.178

1150

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

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）

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）

20

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=7.725/1=7.725kN

第2排：

2=F2'

荷载设计值：

q=1.3×

gk=1.3×

0.241=0.313kN/m

F1=F1/nz=10.178/1=10.178kN

F2=F2/nz=10.178/1=10.178kN

1、强度验算

σmax=γ0Mmax/W=1×

1.881×

106/185000=10.169N/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×

7.573×

1000×

[94×

1802-（94-6.5）×

158.62]/（8×

16600000×

6.5）=7.41N/mm2

τmax=7.41N/mm2≤[τ]=125N/mm2

3、挠度验算

νmax=0.034mm≤[ν]=2×

lx/250=2×

1250/250=10mm

4、支座反力计算

设计值：

R1=7.573kN,R2=13.171kN

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）

16

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×

13.171=13.171kN

主梁轴向力设计值：

NSZ1=RS1/tanα1=13.171/tan72.35°

=4.191kN

上拉杆件轴向力：

NS1=γ0RS1/sinα1=1×

13.171/sin72.35°

=13.821kN

上拉杆件的最大轴向拉力设计值：

NS=max[NS1...NSi]=13.821kN

轴心受拉稳定性计算：

σ=NS/A=13.821×

103/380.1=36.362N/mm2≤f=205N/mm2

2、花篮螺栓验算

σ=Ns/（π×

de2/4）=13.821×

103/（π×

162/4）=68.742N/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）

12

吊耳板两侧边缘与吊孔边缘净距b（mm）

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=13.821/1=13.821kN

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）=13.821×

103/（2×

12×

40）=14.397N/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）]=13.821×

103/[2×

（65-2×

25/3）]=11.915N/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）=13.821×

76.485）=7.529N/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=13.171/1=13.171kN

单个吊耳板平行焊缝方向荷载V1=RSZ1/1=4.191/1=4.191kN

垂直于焊缝长度作用力（正应力）：

σf=F1/（0.7hflw1）=13.171×

103/（0.7×

8×

120）=19.599N/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）=4.191×

120）=6.236N/mm2≤ffw=160N/mm2

[（σf/βf）2+τf2]0.5=[（19.599/1.22）2+6.2362]0.5=17.233N/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）=13.821×

120）=20.568N/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=13.821/1=13.821kN≤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）=13.821×

sin（90°

-72.35°

）=4.191kN

与建筑物连接螺栓所受剪力

Nv1=Ns1×

cos（90-α1）=13.821×

cos（90°

）=13.171kN

单个螺栓所受的拉力值：

Nt=Nt1/n1=4.191/1=4.191kN

单个螺栓所受的剪力值：

Nv=Nv1/n1=13.171/1=13.171kN

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=13.171/56.25+4.191/100=0.276≤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=|[（-（-4.191））]|/1=4.191kN

压弯构件强度：

σmax=γ0[Mmax/（γW）+N/A]=1×

[1.881×

106/（1.05×

185×

103）+4.191×

103/3060]=11.054N/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）=0.051≤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×

7.573=7.573kN，N=1×

4.191=4.191kN

单个高强螺栓所受的剪力值NV=V/n=7.573/2=3.786kN

单个高强螺栓所受的拉力值Nt=N/n=4.191/2=2.095kN

NV/Nvb+Nt/Ntb=3.786/56.25+2.095/100=0.088≤1

高强螺栓承载力满足要求。