型钢悬挑脚手架阳角B计算书.docx
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型钢悬挑脚手架阳角B计算书
型钢悬挑脚手架（阳角B）计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、基本参数
1、基本参数
阳角处主梁悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁离地高度（m）
15
建筑物阳角处角度β
90
立杆纵距la（m）
1.2
梁/楼板混凝土强度等级
C25
2、立杆荷载参数
第几排立杆
离墙距离a（m）
荷载标准值F'（kN）
荷载设计值F（kN）
1
0.35
8
10.9
2
0.9
8
10.9
二、主梁布置及锚固参数
1、主梁布置参数
主梁号
内锚固点坐标x（m）.y（m）
角度α（度）
主梁自内锚固点伸出长度L（m）
主梁锚固方式
1
0.6,-0.6
135
2.6
压环钢筋
2
0.8,-0.6
127.476
2.3
压环钢筋
3
0.85,-0.7
90
2
压环钢筋
平面图
2、主梁锚固参数
主梁外锚固点离建筑物距离b（mm）
100
压环钢筋直径d1（mm）
14
主梁1锚固图
主梁2锚固图
主梁3锚固图
三、一号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
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）
205
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
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/360
荷载标准值：
q'=gk=0.205kN/m
第一排立杆处：
P1'=F1'=8kN；
第二排立杆处：
P2'=F2'=8kN；
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第一排立杆处：
P1=F1=10.9kN；
第二排立杆处：
P2=F2=10.9kN；
计算简图如下：
1）抗弯验算
σ=Mmax/W=1.47×106/（141×103）=10.426N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2）抗剪验算
τmax＝Vmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=7.747×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=9.155N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
3）挠度验算
νmax=0.027mm≤[ν]＝2l/360=2×1893/360=10.517mm
满足要求！
4）支座反力计算
R1=-0.821kN；
R2=4.394kN；
R3=12.313kN；
R4=6.554kN；
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
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n（mm）
支撑件上下固定点的水平距离m（mm）
是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
1000
3300
2200
是
2
下撑
槽钢
1500
3300
3100
是
3、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）
1400
钢丝绳直径（mm）
17
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
8
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）
15.19
钢丝绳绳夹数量n
3
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
主梁拉环直径d（mm）
20
焊缝厚度he（mm）
10
焊缝长度lw（mm）
100
角焊缝强度设计值ftw（N/mm2）
160
钢丝绳绳卡作法
上拉杆件角度计算：
α1=arctan（n1/m1）=arctan（3300/2200）=56.31°
上拉杆件支座力：
RS1=R3=12.313kN
主梁轴向力：
NSZ1=RS1/tanα1=12.313/tan（56.31°）=8.209kN
上拉杆件轴向力：
NS1=RS1/sinα1=12.313/sin（56.31°）=14.798kN
上拉杆件的最大轴向拉力：
NS=max[NS1]=14.798kN
查表得，钢丝绳破断拉力总和：
Fg=151.5kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×151.5/8=16.097kN≥NS=14.798kN
符合要求！
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×16.097/（2×15.19）=1个≤[n]=3个
符合要求！
花篮螺栓验算：
σ=[Fg]/（π×de2/4）=16.097×103/（π×122/4）=142.329N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求！
拉环验算：
σ=[Fg]/（2A）=2[Fg]/πd2=2×16.097×103/（π×202）=25.619N/mm2≤[f]=65N/mm2
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
符合要求！
拉环详图（主梁为工字钢）
角焊缝验算：
σf=NS/（he×lw）=14.798×103/（10×100）=14.798N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2
正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22
符合要求！
4、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
槽钢
下撑杆截面类型
5号槽钢
下撑杆截面积A（cm2）
6.93
下撑杆截面惯性矩I（cm4）
26
下撑杆截面抵抗矩W（cm3）
10.4
下撑杆材料抗压强度设计值f（N/mm2）
205
下撑杆弹性模量E（N/mm2）
206000
下撑杆件截面回转半径i（cm）
1.94
对接焊缝抗压强度设计值fcw（N/mm）
185
下撑杆件角度计算：
α1=arctan（n1/m1）=arctan（3300/3100）=46.79°
下撑杆件支座力：
RX1=R4=6.554kN
主梁轴向力：
NXZ1=RX1/tanα1=6.554/tan（46.79°）=6.157kN
下撑杆件轴向力：
NX1=RX1/sinα1=6.554/sin（46.79°）=8.992kN
下撑杆件的最大轴向压力：
NX=max[NX1]=8.992kN
下撑杆长度：
L1=（m12+n12）0.5=（31002+33002）0.5=4527.693
下撑杆长细比：
λ1=L1/i=4527.693/19.4=233.386
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得，φ1=0.156
轴心受压稳定性计算：
σ1=NX1/（φ1A）=8992/（0.156×693）=83.176N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求！
对接焊缝验算：
σ=NX/（lwt）=8.992×103/A=8.992×103/693=12.975N/mm2≤fcw=185N/mm2
符合要求！
5、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=Nsz1-（Nxz1）=2.052kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=1.47×106/（1.05×141000）+2.052/2610=9.93N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
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=1.6
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0.894。
σ=Mmax/（φbWx）=1.47×106/（0.894×141×103）=11.662N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求！
6、锚固段与楼板连接的计算
主梁外锚固点离建筑物距离b（mm）
100
压环钢筋直径d1（mm）
14
梁/楼板混凝土强度等级
C25
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力：
N/2=0.41kN
压环钢筋验算：
σ=N/（4A）=N/πd2=0.821×103/（3.14×162）=1.021N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/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！
四、二号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
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）
205
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
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/360
荷载标准值：
q'=gk=0.205kN/m
第二排立杆处：
P2'=F2'=8kN；
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第二排立杆处：
P2=F2=10.9kN；
计算简图如下：
1）抗弯验算
σ=Mmax/W=0.132×106/（141×103）=0.936N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2）抗剪验算
τmax＝Vmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=11.003×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=13.003N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
3）挠度验算
νmax=0.005mm≤[ν]＝2l/360=2×1670/360=9.278mm
满足要求！
4）支座反力计算
R1=0.09kN；
R2=0.108kN；
R3=11.268kN；
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
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n（mm）
支撑件上下固定点的水平距离m（mm）
是否参与计算
1
下撑
槽钢
1250
3300
3100
是
3、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
槽钢
下撑杆截面类型
5号槽钢
下撑杆截面积A（cm2）
6.93
下撑杆截面惯性矩I（cm4）
26
下撑杆截面抵抗矩W（cm3）
10.4
下撑杆材料抗压强度设计值f（N/mm2）
205
下撑杆弹性模量E（N/mm2）
206000
下撑杆件截面回转半径i（cm）
1.94
对接焊缝抗压强度设计值fcw（N/mm）
185
下撑杆件角度计算：
α1=arctan（n1/m1）=arctan（3300/3100）=46.79°
下撑杆件支座力：
RX1=R3=11.268kN
主梁轴向力：
NXZ1=RX1/tanα1=11.268/tan（46.79°）=10.585kN
下撑杆件轴向力：
NX1=RX1/sinα1=11.268/sin（46.79°）=15.46kN
下撑杆件的最大轴向压力：
NX=max[NX1]=15.46kN
下撑杆长度：
L1=（m12+n12）0.5=（31002+33002）0.5=4527.693
下撑杆长细比：
λ1=L1/i=4527.693/19.4=233.386
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得，φ1=0.156
轴心受压稳定性计算：
σ1=NX1/（φ1A）=15460/（0.156×693）=143.005N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求！
对接焊缝验算：
σ=NX/（lwt）=15.46×103/A=15.46×103/693=22.309N/mm2≤fcw=185N/mm2
符合要求！
4、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=Nxz1=10.585kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=0.132×106/（1.05×141000）+10.585/2610=0.896N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
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=1.6
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0.894。
σ=Mmax/（φbWx）=0.132×106/（0.894×141×103）=1.047N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求！
5、锚固段与楼板连接的计算
主梁外锚固点离建筑物距离b（mm）
100
压环钢筋直径d1（mm）
14
梁/楼板混凝土强度等级
C25
压环钢筋1
压环钢筋2
压环钢筋未受拉力，无需计算，节点按构造做法即可。
五、三号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
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）
205
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
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/360
荷载标准值：
q'=gk=0.205kN/m
第一排立杆处：
P1'=F1'=8kN；
第二排立杆处：
P2'=F2'=8kN；
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第一排立杆处：
P1=F1=10.9kN；
第二排立杆处：
P2=F2=10.9kN；
计算简图如下：
1）抗弯验算
σ=Mmax/W=1.238×106/（141×103）=8.78N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2）抗剪验算
τmax＝Vmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=8.541×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=10.094N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
3）挠度验算
νmax=0.014mm≤[ν]＝2l/360=2×1400/360=7.778mm
满足要求！
4）支座反力计算
R1=-0.839kN；
R2=5.006kN；
R3=15.618kN；
R4=2.507kN；
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
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n（mm）
支撑件上下固定点的水平距离m（mm）
是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
800
3100
2200
是
2
下撑
槽钢
1200
3100
3100
是
3、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）
1400
钢丝绳直径（mm）
17
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
8
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）
15.19
钢丝绳绳夹数量n
3
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
主梁拉环直径d（mm）
20
焊缝厚度he（mm）
10
焊缝长度lw（mm）
100
角焊缝强度设计值ftw（N/mm2）
160
钢丝绳绳卡作法
上拉杆件角度计算：
α1=arctan（n1/m1）=arctan（3100/2200）=54.638°
上拉杆件支座力：
RS1=R3=15.618kN
主梁轴向力：
NSZ1=RS1/tanα1=15.618/tan（54.638°）=11.084kN
上拉杆件轴向力：
NS1=RS1/sinα1=15.618/sin（54.638°）=19.151kN
上拉杆件的最大轴向拉力：
NS=max[NS1]=19.151kN
查表得，钢丝绳破断拉力总和：
Fg=151.5kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×151.5/8=16.097kN不符合要求！
调整钢丝绳直径、型号！
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×16.097/（2×15.19）=1个≤[n]=3个
符合要求！
花篮螺栓验算：
σ=[Fg]/（π×de2/4）=16.097×103/（π×122/4）=142.329N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求！
拉环验算：
σ=[Fg]/（2A）=2[Fg]/πd2=2×16.097×103/（π×202）=25.619N/mm2≤[f]=65N/mm2
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
符合要求！
拉环详图（主梁为工字钢）
角焊缝验算：
σf=NS/（he×lw）=19.151×103/（10×100）=19.151N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2
正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22
符合要求！
4、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
槽钢
下撑杆截面类型
5号槽钢
下撑杆截面积A（cm2）
6.93
下撑杆截面惯性矩I（cm4）
26
下撑杆截面抵抗矩W（cm3）
10.4
下撑杆材料抗压强度设计值f（N/mm2）
205
下撑杆弹性模量E（N/mm2）
206000
下撑杆件截面回转半径i（cm）
1.94
对接焊缝抗压强度设计值fcw（N/mm）
185
下撑杆件角度计算：
α1=arctan（n1/m1）=arctan（3100/3100）=45°
下撑杆件支座力：
RX1=R4=2.507kN
主梁轴向力：
NXZ1=RX1/tanα1=2.507/tan（45°）=2.507kN
下撑杆件轴向力：
NX1=RX1/sinα1=2.507/sin（45°）=3.545kN
下撑杆件的最大轴向压力：
NX=max[NX1]=3.545kN
下撑杆长度：
L1=（m12+n12）0.5=（31002+31002）0.5=4384.062
下撑杆长细比：
λ1=L1/i=4384.062/19.4=225.983
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得，φ1=0.166
轴心受压稳定性计算：
σ1=NX1/（φ1A）=3545/（0.166×693）=30.816N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求！
对接焊缝验算：
σ=NX/（lwt）=3.545×103/A=3.545×103/693=5.115N/mm2≤fcw=185N/mm2
符合要求！
5、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=Nsz1-（Nxz1）=8.577kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=1.238×106/（1.05×141000）+8.577/2610=8.365N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
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0.969。
σ=Mmax/（φbWx）=1.238×106/（0.969×141×103）=9.061N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求！
6、锚固段与楼板连接的计算
主梁外锚固点离建筑物距离b（mm）
100
压环钢筋直径d1（mm）
14
梁/楼板混凝土强度等级
C25
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力：
N/2=0.42kN
压环钢筋验算：
σ=N/（4A）=N/πd2=0.839×103/（3.14×162）=1.043N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/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！
结论和建议：
1.钢丝绳强度，不符合要求！
调整钢丝绳直径、型号！
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