消防悬挑脚手架计算书.docx
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消防悬挑脚手架计算书
悬挑脚手架计算书
一、基本参数：
（一）全长18.05米1、悬挑最长段（悬臂）3.60米
悬臂梁纵距1.42米
内锚固长度4.50米
2、悬臂最短段1.90米
悬臂梁纵距1.85米
内锚固长度2.38米
3、悬臂最短段（悬臂）2.40米
悬臂梁纵距1.85米
内锚固长度3.0米
（二）静荷载
1、砼梁0.2×0.5×（1.6×3+3.3×3+17.05+6.7）=3.845m3×2750kg=8923.75kg
砼板（2.8×1.6×2+3.05×2.1+6.7×3.3+1.7×2.1）×0.1=4.1m3×2750kg=11275kg
折板砼台阶：
2.3×1.6×2×0.1=0.74m3×2750kg=2035kg
2、模版（KN/m2）1、梁模：
1.2×（1.6×3+3.3×3+17.05+6.7）×0.084KN/m2=3.875KN
2、板模：
41m2×0.084KN/m2=3.444KN
3、折板：
2.3×1.6×2×0.084KN=0.618KN
3、钢筋重量；梁
（1）Ф20=6×2.4×6×2.5kg=216kg
（2）Ф14=4×2.2×4×1.2kg=42.24kg
（3）Ф8=1.56×16×6×0.39kg=58.35kg
（4）Ф16=19×4×1.58kg=120.1kg
（5）Ф14=18×2×1.2kg=43.2kg
（6）Ф8=86×1.56×0.39kg=52.32kg
板
（1）Ф8=7.15×9×0.39kg=60.2kg
（2）Ф8=1.7×86×0.39kg=57kg
（3）Ф10=0.7×86×0.617kg=37kg
4木方50mm×80=17.05×5+1.6×57×0.08×0.35KN=14.1KN
脚手板（2.8×1.6×2+2.1×3.05+6.7×3.3+1.7×2.1）×0.35KN=14.37KN
5、钢管；Ф48×3.0
悬挑高度5.8米加单排围护脚手架高度为14.5米。
扫地杆距挑梁上脚手板0.35米
立杆钢管重量；（29根×横向3根+13根×3根）×5.5米×3.329kg=2307kg
横杆钢管重量，（18.05×5步×3道+6.7×5步×3道+1.6×5步×29道+3.3×5步×13道）×3.329kg=2672.35kg
可调丝杠Ф30×500mm长×126根×5.55kg=349.65kg
托撑100mm×100mm×4mm×126块×7.8kg=39.31kg
立杆纵距la=0.6m
立杆横距lb=0.6m
脚手架形式双排架
脚手架的步距h=1.45m
脚手架搭设高度H=5.8m
小横杆间距a=0.2m
连墙件布置形式二步三跨
悬挑梁采用20b号热轧工字钢槽口侧向放置
悬挑梁三倍立杆纵距布置
悬挑长度l=3.6m
悬挑梁锚固长度lm=4.5m
锚固端采用M16的螺栓连接
联梁采用5号热轧槽钢,槽口向下放置
二、小横杆的计算
1、小横杆荷载计算
脚手板的荷载标准值q1=5.62×0.2=1.12kN/m
活荷载标准值q2=3×0.2=0.6（kN/m）
2、强度计算
（1）、最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下：
其中：
l小横杆计算跨度l=0.6m
q1脚手板的荷载标准值q1=1.12kN/m
q2活荷载标准值q2=0.6kN/m
经计算得到：
M=（1.2×1.12+1.4×0.6）×0.6^2÷8=0.1kN.m
（2）、截面应力计算公式如下：
其中W钢管截面抵抗矩W=5.08cm3
M最大弯矩M=0.1kN.m
经计算得到:
σ=0.1×1000000÷（5.08×1000）＝19.69N/mm2
小横杆强度计算值小于或等于钢管抗弯强度设计值205N/mm2，故满足要求
3、挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度,计算公式如下：
其中:
l小横杆计算跨度l=0.6m
I截面惯性矩I=12.19cm4
E弹性摸量E=206000N/mm2
q1脚手板的荷载标准值q1=1.12kN/m
q2活荷载标准值q2=0.6kN/m
经计算得到：
最大挠度V=5×（1.12+0.6）×（0.6×1000）^4÷（384×206000×12.19×10000）=0.12mm
最大挠度计算值小于等于l/150=4mm,并且小于10mm,故满足要求
三、大横杆的计算:
1、荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.03763×0.6=0.02kN
脚手板的荷载标准值:
P2=5.62×0.6×0.2=0.67kN
脚手板的荷载标准值:
P=0.02+0.67=0.69kN
活荷载标准值:
Q=3×0.6×0.2=0.36kN
2、强度计算
（1）、最大弯矩计算公式如下:
其中:
l立杆的纵距l=0.6m
P静荷载标准值P=0.69kN
Q活荷载标准值Q=0.36kN
经计算得到最大弯矩M=-0.267×（1.2×0.69+1.4×0.36）×0.6=-0.21kN.m
（2）、截面应力计算公式如下：
其中W钢管截面抵抗矩W=5.08cm3
M最大弯矩M=-0.21kN.m
经计算得到:
σ=0.21×1000000÷（5.08×1000）＝41.34N/mm2
大横杆强度计算值小于或等于钢管抗弯强度设计值205N/mm2，故满足要求
3、挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：
其中:
l立杆的纵距l=0.6m
I截面惯性矩I=12.19cm4
E弹性摸量E=206000N/mm2
P静荷载标准值P=0.69kN
Q活荷载标准值Q=0.36kN
经计算最大挠度V=1.883×（0.69+0.36×（0.6×1000）^3÷（100×206000×12.19×10000）=0.17mm
最大挠度计算值小于等于l/150=4mm,并且小于10mm,故满足要求
四、扣件的抗滑承载力计算:
横杆的自重标准值P1=0.03763×（0.6+0.6）=0.05kN
脚手板的荷载标准值P2=5.62×0.6×0.6÷2=1.01kN
活荷载标准值Q=3×0.6×0.6÷2=0.54kN
荷载的计算值R=1.2×（0.05+1.01）+1.4×0.54=2.03kN
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:
其中:
Rc扣件抗滑承载力设计值Rc=12kN
R纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=2.03kN
扣件的抗滑承载力小于等于单扣件抗滑承载力设计值8kN,满足要求!
五、脚手架计算：
1、荷载计算:
立杆承受的结构自重标准值NG1=0×5.8=0kN
脚手板的自重标准值NG2=5.62×1×0.6×（0.6+0.2）=1.35kN
栏杆与挡脚板自重标准值NG3=0.14×0.6×1÷2=0.04kN
吊挂的安全设施荷载：
NG4=0.05×0.6×5.8=0.17kN
静荷载标准值NG=0+1.35+0.04+0.17=1.56kN
活荷载标准值NQ=3×1×0.6×0.6÷2=0.54kN
风荷载标准值Wk=0.7×1.67×1.2×0.4=0.56kN/m2
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2×1.56+1.4×0.54=2.63kN
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2×1.56+0.85×1.4×0.54=2.51kN
风荷载标准值产生的立杆段弯矩：
Mwk=0.56×0.6×1.45^2÷10=0.07kN.m
风荷载设计值产生的立杆段弯矩：
Mw=0.85×1.4×0.07=0.08kN.m
构配件自重标准值产生的轴向力：
NG2k=1.35+0.04+0.17=1.56kN
2、立杆的稳定性计算:
（1）、立杆的长细比计算:
其中l立杆的计算长度l=1.155×1.5×1.45=2.51m
I立杆的回转半径I=1.58cm
经过计算,立杆的长细比λ=2.51×100÷1.58=159
（2）、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中：
A立杆净截面面积；取A=4.89cm2
N不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=2.63kN
φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ的结果查表得到φ=0.277
不考虑风荷载时立杆的稳定性σ=2.63×1000÷（0.277×（4.89×100））=19.42N/mm2
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中：
A立杆净截面面积；取A=4.89cm2
W立杆净截面模量（抵抗矩）；取W=5.08cm3
N考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=2.51kN
Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；取Mw=0.08kN.m
φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ的结果查表得到φ=0.277
考虑风荷载时立杆的稳定性σ=2.51×1000÷（0.277×（4.89×100））+（0.08×1000000）÷（5.08×1000）=34.28N/mm2
不考虑风荷载时,立杆稳定性小于等于205N/mm2,满足要求
考虑风荷载时,立杆稳定性小于等于205N/mm2,满足要求
3、最大搭设高度的计算
不组合风荷载最大搭设高度：
组合风荷载最大搭设高度：
其中：
A立杆净截面面积A=4.89cm2
W钢管截面抵抗矩W=5.08cm3
f钢管立杆抗压强度设计值f=205N/mm2
gk每米立杆承受的结构自重标准值gk=0kN/m
NQK活荷载标准值NQK=0.54kN
Mwk计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩Mwk=0.07kN.m
NG2K构配件自重标准值产生的轴向力NG2K=1.56kN
φ轴心受压杆件稳定系数φ=0.277
经计算，不组合风荷载最大搭设高度Hs=（（0.277×（4.89×100）×205÷1000）-（1.2×1.56+1.4×0.54）÷（1.2×0）=0m
组合风荷载最大搭设高度Hs=（（0.277×（4.89×100）×205÷1000）-（1.2×1.56+0.85×1.4×（0.54+0.07×0.277×（4.89÷5.08÷100）））÷（1.2×0）=0m
最大搭设高度应该取上式中的较小值Hs=0m
六、连墙件的计算:
（1）、风荷载产生的连墙件轴向力设计值按照下式计算：
其中：
wk风荷载基本风压值，wk=0.56kN/m2
Aw每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积；Aw=5.22m2
经计算得到：
风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=1.4×0.56×5.22=4.09kN
（2）、连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
其中No连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力；取No=5kN
Nlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=4.09kN
经计算得到：
连墙件轴向力计算值Nl=4.09+5=9.09kN
（3）、连墙件轴向力设计值
其中：
φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ查表得到φ=0.966
A立杆净截面面积A=4.89cm2
[f]钢管的强度设计值[f]=205N/mm2
经过计算得到Nf=0.966×（4.89×100）×205÷1000=96.84kN
长细比λ计算:
其中:
l计算长度l=0.2m
I钢管回转半径I=1.58cm
经过计算,立杆的长细比λ=0.2×100÷1.58=13
计算结果:
连墙件轴向力计算值小于等于连墙件的轴向力设计值；满足要求
连墙件轴向力计算值小于等于扣件抗滑承载力12kN,满足要求
七、联梁计算:
1、强度计算
（1）最大弯矩
其中:
l悬挑梁间距l=1.8m
q自重标准值q=0.053kN/m
P脚手架立杆传递的集中荷载P=2.63kN
经过计算:
M=-0.1×1.2×0.053×1.8^2-0.267×2.63×1.8=-1.28kN.m
（2）抗弯强度计算
其中:
W截面抵抗矩W=3.55cm3
M最大弯矩M=-1.28kN.m
经过计算:
σ=-1.28×1000000/（3.55×1000）=-360.56N/mm2
抗弯强度小于等于钢材抗弯强度设计值205kN/mm2,满足要求
2、挠度计算
其中:
l悬挑梁间距l=1.8m
I截面惯性矩I=8.3cm4
q自重标准值q=0.053kN/m
E弹性摸量E=206000N/mm2
P脚手架立杆传递的集中荷载P=2.63kN
最大挠度小于等于l/150=12mm,并且不大于10mm,故满足要求
八、悬挑梁受力计算:
1、悬挑梁所受集中荷载计算
其中P脚手架立杆传递的集中荷载P=2.63kN
la立杆纵距la=0.6mm
q联梁自重标准值q=0.053kN
经过计算:
F=3×（2.63+0.053×0.6）=7.99kN
2、挑梁最大弯矩
其中:
F悬挑梁受的集中荷载F=7.99kN
lb脚手架横距lb=0.6m
q悬挑梁自重标准值q=0.142kN/m
l悬挑长度l=3.6m
b脚手架内排架距墙距离b=0.2m
经过计算:
M=-7.99×（2×0.2+0.6）-0.142×3.6^2÷2=-8.91kN.m
3、支撑点的最大支座力
其中:
F悬挑梁受的集中荷载F=7.99kN
lb脚手架横距lb=0.6m
q悬挑梁自重标准值q=0.142kN/m
l悬挑长度l=3.6m
lm锚固长度lm=4.5m
b脚手架内排架距墙距离b=0.2m
经过计算:
Rp=（7.99×（2+0.2÷4.5+（0.2+0.6）÷4.5）+（1+（3.6÷4.5）^2）×0.142×4.5÷2=18.28kN
4、固支点的最大支座力
其中:
F悬挑梁受的集中荷载F=7.99kN
lb脚手架横距lb=0.6m
q悬挑梁自重标准值q=0.142kN/m
l悬挑长度l=3.6m
lm锚固长度lm=4.5m
b脚手架内排架距墙距离b=0.2m
经过计算:
RO=-7.99×（0.2÷4.5+0.6÷4.5）+（1-（3.6÷4.5）^2）×0.142×4.5÷2=-1.66kN
九、悬挑梁挠度计算:
1、悬挑梁最大挠度计算:
其中:
F悬挑梁受的集中荷载F=7.99kN
lb脚手架横距lb=0.6m
q悬挑梁自重标准值q=0.142kN/m
l悬挑梁梁上支撑点距墙固支点距离l=3.6m
lm锚固长度lm=4.5m
b脚手架内排架距墙距离b=0.2m
经过计算:
V=（（1+0.2÷4.5）×7.99×0.2^2×4.5÷（3×206000×2500÷10）+（1+（0.2+0.6）÷4.5）×7.99×（0.2+0.6）^2×4.5÷（3×206000×2500÷10）+（4×（3.6÷4.5）^2+3×（3.6÷4.5）^3-1）×0.142×4.5^2÷8×3.6×4.5÷（3×206000×2500÷10））×1000=0mm
2、悬挑梁最大允许挠度计算:
v=l/200=3.6/200=0.02mm
悬挑梁最大挠度V=0mm小于等于最大允许挠度v=0.02mm,满足要求!
十、悬挑梁强度计算
1、悬挑梁型钢截面应力计算
其中:
A截面面积A=39.578cm2
W截面抵抗矩W=250cm3
M挑梁最大弯矩M=-8.91kN.m
N悬挑梁所受轴向力N=0kN
经过计算:
σ=1000000×8.91÷（1.05×1000×250）+1000×0÷（100×39.578）=33.94N/mm2
型钢截面应力小于等于钢材强度设计值205N/mm2,故满足要求
十一、悬挑梁整体稳定性计算
其中:
W截面抵抗矩W=250cm3
M挑梁最大弯矩M=-8.91kN.m
φb型钢整体稳定系数型φb=0.83
经过计算:
σ=8.91×1000000÷（250×0.83×1000）=42.94N/mm2
悬挑梁整体稳定性小于等于钢材强度设计值205N/mm2,故满足要求
十二、锚固端螺栓连接计算
1、螺栓最小锚固深度计算
其中;d螺栓直径d=16mm
fb螺栓与混凝土的允许粘结强度fb=1.5N/mm2
N作用于螺栓的轴向拉力N=1.66kN
经过计算h=1.66×1000÷（3.1415926×16×1.5）=22.02mm
2、螺栓所能承受的拉力
其中:
fcc混凝土抗压强度设计值fcc=11.9N/mm2
d螺栓直径d=16mm
b锚板边长,取五倍螺栓直径b=5×16=80mm
经过计算F=（80^2-3.1415926×16^2/4）×11.9÷1000=73.77kN
拉力计算结果:
锚固端螺栓承受的拉力1.66kN小于等于螺栓所能承受的拉力73.77kN,满足要求!
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