型钢悬挑脚手架扣件式计算书Word格式文档下载.docx
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6跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)
3
地区
新疆乌鲁木齐市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.4
风荷载体型系数μs
1.13
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
1.25,1.03
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.57,0.46
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
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
121900
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
5080
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×
(0.038+Gkjb×
la/(n+1))+1.4×
Gk×
la/(n+1)=1.2×
(0.038+0.35×
1.5/(0+1))+1.4×
3×
1.5/(0+1)=6.98kN/m
正常使用极限状态
q'
=(0.038+Gkjb×
la/(n+1))+Gk×
la/(n+1)=(0.038+0.35×
1.5/(0+1))+3×
1.5/(0+1)=5.06kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[6.98×
0.82/8,6.98×
0.12/2]=0.56kN·
m
σ=Mmax/W=0.56×
106/5080=109.86N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=max[5q'
lb4/(384EI),q'
a14/(8EI)]=max[5×
5.06×
8004/(384×
206000×
121900),5.06×
1004/(8×
121900)]=1.075mm
νmax=1.075mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[800/150,10]=5.33mm
3、支座反力计算
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=6.98×
(0.8+0.1)2/(2×
0.8)=3.53kN
Rmax'
=q'
(lb+a1)2/(2lb)=5.06×
0.8)=2.56kN
四、纵向水平杆验算
由上节可知F1=Rmax=3.53kN
0.038=0.046kN/m
由上节可知F1'
=Rmax'
=2.56kN
=0.038kN/m
弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.01×
106/5080=2.21N/mm2≤[f]=205N/mm2
变形图(mm)
νmax=0.055mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
Rmax=0.08kN
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
0.85
扣件抗滑承载力验算:
横向水平杆:
Rmax=3.53kN≤Rc=0.85×
8=6.8kN
纵向水平杆:
Rmax=0.08kN
六、荷载计算
脚手架搭设高度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+(lb+a1)×
n/2×
0.038/h)×
H=(0.12+(0.8+0.1)×
0/2×
0.038/1.5)×
16.8=2.02kN
单内立杆:
NG1k=2.02kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
NG2k1=(H/h+1)×
la×
(lb+a1)×
Gkjb×
1/4/2=(16.8/1.5+1)×
1.5×
(0.8+0.1)×
0.35×
1/4/2=0.72kN
1/4表示脚手板4步1设
NG2k1=0.72kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
NG2k2=(H/h+1)×
Gkdb×
1/4=(16.8/1.5+1)×
0.17×
1/4=0.78kN
1/4表示挡脚板4步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
NG2k3=Gkmw×
H=0.01×
16.8=0.25kN
构配件自重标准值NG2k总计
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.72+0.78+0.25=1.75kN
NG2k=NG2k1=0.72kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×
(njj×
Gkjj)/2=1.5×
(1×
3)/2=2.03kN
内立杆:
NQ1k=2.03kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
N=1.2×
(NG1k+NG2k)+0.9×
1.4×
NQ1k=1.2×
(2.02+1.75)+0.9×
2.03=7.07kN
(2.02+0.72)+0.9×
2.03=5.84kN
七、立杆稳定性验算
立杆计算长度系数μ
立杆截面抵抗矩W(mm3)
立杆截面回转半径i(mm)
15.8
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
立杆截面面积A(mm2)
489
连墙件布置方式
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×
1.5=2.25m
长细比λ=l0/i=2.25×
103/15.8=142.41≤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=2.6m
长细比λ=l0/i=2.6×
103/15.8=164.48
查《规范》表A得,φ=0.262
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'
=NG1k+NG2k+NQ1k=2.02+1.75+2.03=5.79kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×
(2.02+1.75)+1.4×
2.03=7.35kN
σ=N/(φA)=7354.58/(0.262×
489)=57.4N/mm2≤[f]=205N/mm2
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×
(2.02+1.75)+0.9×
Mw=0.9×
Mwk=0.9×
ωklah2/10=0.9×
0.46×
1.52/10=0.2kN·
σ=N/(φA)+Mw/W=7071.08/(0.262×
489)+197559.58/5080=94.08N/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)
连墙件与扣件连接方式
双扣件
Nlw=1.4×
ωk×
2×
h×
la=1.4×
0.57×
1.5=7.13kN
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)=(7.13+3)×
103/(0.9×
489)=22.94N/mm2≤0.85×
[f]=0.85×
205N/mm2=174.25N/mm2
Nlw+N0=7.13+3=10.13kN≤0.85×
12=10.2kN
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
U型锚固螺栓
锚固螺栓直径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)
1600
梁/楼板混凝土强度等级
C35
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb](N/mm2)
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
50
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
1200
3500
1100
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)
5.79
7.35
400
2
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
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)
荷载标准值:
=gk=0.205=0.2kN/m
第1排:
F'
1=F1'
/nz=5.79/1=5.79kN
第2排:
2=F2'
荷载设计值:
gk=1.2×
0.205=0.25kN/m
F1=F1/nz=7.35/1=7.35kN
F2=F2/nz=7.35/1=7.35kN
1、强度验算
σmax=Mmax/W=1.48×
106/141000=10.49N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=5.71×
1000×
[88×
1602-(88-6)×
140.22]/(8×
11300000×
6)=6.75N/mm2
τmax=6.75N/mm2≤[τ]=125N/mm2
3、挠度验算
νmax=0.06mm≤[ν]=2×
lx/250=2×
1300/250=10.4mm
4、支座反力计算
R1=-0.28kN,R2=6.39kN,R3=9.32kN
四、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×
19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1550
钢丝绳直径(mm)
14
钢丝绳不均匀系数α
钢丝绳安全系数k
9
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)
3.92
钢丝绳绳夹数量[n]
钢丝绳绳卡作法
上拉杆件角度计算:
α1=arctanL1/L2=arctan(3500/1100)=72.55°
上拉杆件支座力:
RS1=nzR3=1×
9.32=9.32kN
主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=9.32/tan72.55°
=2.93kN
上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1=9.32/sin72.55°
=9.77kN
上拉杆件的最大轴向拉力NS=max[NS1...NSi]=9.77kN
钢丝绳:
查(《建筑施工计算手册》江正荣著2001年7月第一版)表13-4、13-5、13-6得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=112kN
[Fg]=α×
Fg/k=0.85×
112/9=10.58kN≥NS=9.77kN
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×
10.58/(2×
3.92)=3个≤[n]=3个
吊点详图
五、悬挑主梁整体稳定性验算
N=[(NSZ1)]/nz=[(2.93)]/1=2.93kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=1.48×
106/(1.05×
141×
103)+2.93×
103/2610=11.11N/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)=1.48×
106/(0.97×
103)=10.82N/mm2≤[f]=215N/mm2
六、锚固段与楼板连接的计算
U型锚固螺栓直径d(mm)
锚固螺栓1
锚固螺栓2
1、螺栓粘结力锚固强度计算
锚固点锚固螺栓受力:
N/2=0.14kN
螺栓锚固深度:
h≥N/(4×
π×
d×
[τb])=0.28×
103/(4×
3.14×
16×
2.5)=0.55mm
螺栓验算:
σ=N/(4×
d2/4)=0.28×
162/4)=0.34kN/mm2≤0.85×
[ft]=42.5N/mm2
2、混凝土局部承压计算如下
混凝土的局部挤压强度设计值:
fcc=0.95×
fc=0.95×
16.7=15.86N/mm2
N/2=0.14kN≤2×
(b2-πd2/4)×
fcc=2×
(802-3.14×
162/4)×
15.86/1000=196.69kN
注:
锚板边长b一般按经验确定,不作计算,此处b=5d=5×
16=80mm