附录二悬挑脚手架计算书.docx

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附录二悬挑脚手架计算书

悬挑脚手架计算书

本工程主楼从37.45米即9层楼面起采用工14钢作悬挑脚手的承载悬臂梁，工14钢布置标高为37.45米、53.05米和69.3米。

搭设步距为1.8米，即搭设9～10步。

裙房一至三层及2-3轴37.45米以下均采用落地式脚手架。

（脚手架部分计算参见附录一），本悬挑脚手架进行下列设计验算：

1、悬挑钢梁截面受弯强度等验算；

2、悬挑钢梁抱箍螺栓强度验算；

3、楼板局部承截力强度验算；

4、加强斜撑杆强度与预埋件验收；

1、悬挑钢梁截面受弯强度等验算

1.1计算立杆段轴向力

组合风载时的轴向力

N=1.2（NG1k+NG2k）+0.85×1.4ΣNQk

式中：

NG1K—脚手架每一步高范围内每延米所有管材结构

自重标准轴向力，NG1k=0.309×1.2=0.371KN

NG2k—配件及辅助设施每个步高范围每延米所组成的自重标准轴向力，NG2k=0.254×1.2=0.305KN/M。

1.2为荷载系数NG1K、NG2K取值见附表

ΣKQk—施工荷载标准值（粉刷工程为2KN/m2）的在施层次的总和。

脚手架操作层（2步）荷载为：

N操=（0.371+0.305+2）×2=2.68×2=5.36KN/m

脚手架非操作层（8步）荷载为：

N非=（0.371+0.305）×8=0.676×8=5.41KN/m

考虑风载组合因素时的实际荷载组合（单肢受力）

N=1.2×5.36×1.8/2+0.85×1.4×5.41×1.8/2

=5.78+5.79=11.6KN

N1=N2=N=11.6KN

1.2计算简图

N1q=0.17KNN2

Aφ25φ16螺栓钢筋砼板BC

NPℓ22600RBℓ11400

200ℓ42400300ℓ3105050

（b）

1.2.1悬挑梁截面强度验算

（1）县挑梁拟采用I14钢IX=712×104、WX=102×103、

A=2150mm2

（2）支座最大变距计算

Mmax=N1×（ℓ1-50）+N2b+qℓ12/2=N（1350+300）+0.17×14002/2

=11600×1650+333200/2=18645000+166600=19300000NMM

=1.93×107NMM

（3）弯曲强度验算

Fσ=Mmax/Yxwx≤Ft式中Yx截面塑性发展系数取1.05

=1.93×107/1.05×102×103=19300/107=180N/mm2＜Ft=205N/mm214I钢强度满足要求

1.2.2挠度验算

a纯悬臂梁挠度

N1DN2P=N1+N2=11.6KN×2=23200N

BCAβ=bℓ=8301400=0.593

300105050计算A点挠度：

ℓ1400FAmax=pb2ℓ6EI（3-β）

（不计钢梁重）ba=23200×8302×14006×2.1×105×712104（3-0.593）

830570=232×8302×146×2.1×105×712（2.41）

=3248×6889006×712×2.1×105（2.41）

=223754728971.2×103（2.41）

=2.49×2.41

=6mm≈ℓ/250］=5.6mm

b设斜撑后挠度：

（即按一端固定一端铰接的挠度计算）

BPCA假设集中力P接近1/2ℓ部位

ℓ/2ℓ/2不计钢梁自重作用,计算C点FCmax

Fcmax=0.00932pℓ3EI=0.0093223200×140032.1×105×712×104

=0.00932232×102×2744×1062.1×105×712×104

=0.009326366082.1×7120（上二式均见建筑结构静力计算册）

=0.01×41.5

=0.43mm＜［ℓ/1000］=1.4mm

两种方法计算挠度甚微均满足要求

1.2.3腹板抗剪强度验算N1N2

螺栓拉力计算A

Mmax=1.93×107NMNP

（1400）2400RA3001050

ΣMA=0

Mmax－NP×2400（1400）=0

NP=1.93×1072.4×103=1.93×1042.4=193002.4（1.4）=8042N≈8KN

（自重不计较安全）（13786N≈13.8KN）1.4m方案

V=11.6×2＋0.17×1.4=22.96+0.24=23.20KN

tW（d）=5.5mm（I型钢技术性能参数腹板厚度）

Sx=IX12=71212=59×103（IXSx=12）

IX=712×104v=p=N1+N2=23.2KN

τ=VSIXtW=23.2×103×59×103712×104×5.5=23.2×59×102712×5.5=1368803916=35N/mm2

＜［FV］=125N/mm2满足安全要求

1.2.4腹板局部承压强度验算（集中荷载作用处或及支承部位）

Fce=φNCtwℓ2φ=1.0NC=N1+N2+NP=11.6×2+8（13.8）=31.2KN（37KN）

Tw（d）=5.5mm

=1.0×37×1035.5×270ℓ2=a+2hy式中：

a为50mm,hy=140-7.6×4=140－30.4≈110㎜=50+2×110=270㎜

=37×1031485=25N/mm2＜［Fce］=205N/mm2

1.2.5悬挑梁整体稳定性验算

因ℓ1b1=1400/80=17.5＞13要求,故须验算整体稳定性

Ft=Mxφ'WX式中Mx=Mmax=1.93×107NM

WX=102×103（mm3）

φb=Bb×4320λy×AhWX［1+（λy×t4.4×h）2+nb］235fy

Bb=0.21+0.67ζζ=ℓ1tbh=1400×5.580×160=0.6＜1.24可取φb=0.6

=0.21+0.67×0.6

=0.21+0.4=0.61

λy=ℓ1λy=140017.3=81

14工钢：

A=2150mm2、h=140mm、nb=0、λy=17.3㎜

φb=0.61×53×2.95×［1+（81×5.54.4×140）2×0］×235235

=95.4×1+（0.72）2×1=95.4×1.15×1=109.6

φb≥4φَb=1

由上面数据证明

φb≥4φَb=1

Fx=MXφَbWX=1.93×1071×102×103=19000102=186.3N/mm2＜［Ft］=205N/mm2满足要求

2、悬挑钢梁抱箍螺栓强度验算

在现浇楼板上预留孔或予埋U形螺杆一道,螺杆直径为Φ25mm

则螺杆允许承载力为Φ25（Φ16）

①［Nbt］=F［Fbt］=2×πd24×170=981×170=166770N（68326N）

=166.77KN（68.3KN）＞13.8KN、Φ25、16都安全

②螺杆实际最大承载拉力为Nbtmax=13.8KN=13800N

Fbt=Nb+max2πd2/4=13800π×252/2=13800981=14.06N/mm≈14N/mm2＜［Fbt］=170N/mm2

①、②式计算证明安全系数均大于10

③合理选择螺栓直径

F=Ntmax［Fbt］=13600170=80mm2

Πd24=80Πd2=80×4,d=80×4Π=320Π=102=11mm

实际为双肢受力,建议也可使用Φ16螺栓即可

3、楼板承载能力强度验算鞋N1N2q=0.17/mm

3.1支座局部承压强度验算

根据实践证明砼局部受压

的第Ⅰ阶段呈三角形分布，ⅡⅠⅠ

第Ⅱ阶段为梯形分布　　　

随着挑梁的变形发展以梯形挤压受力分布接近实际，故下列验算以此为准，局部受压面积为翼缘宽度80mm，砼受压长度为100mm，受压面积A=80×100=8000mm2

挤压外力取1、2、4节中NC36000值在此用NBC代号，NBC=31.2KN（37KN）

FC=NBVA=306408000=2.83N/mm2（4.5N/mm2）＜［FC］=

c157.2×0.8=5.76N/mm2C20=9.6×0.8=7.68N/mm2

3.2楼板在螺栓部位的抗拉验算

抗拉面积A=120×100=12000mm2

螺栓最大拉力取NP=13.8KN=13800N

FA=NPA=13800N12000mm2=1.13N/mm2＜［Ft］=1.43N/mm2

3.3螺栓部位砼挤压验算砼为C30

FC=NAC=136001900（1260）设挤压面为πD/2Φ25π/4=19

（φ16πd/4=12.6）

=7.2A/mm2（10.8N/mm2）＜［FC］×0.8

=14.3N/mm2×0.8=11.44N/mm2（砼C30）

Ac=19×100=1900mm2（12.6×100=1260）

以πD/4的弧面计算砼有压入变形

4、斜撑杆强度及节点B验算

4.1［8技术参数如下,该构件拟采用［8槽钢

A=1024mm2IX=101.3×104Iy=16.6×104

YX=3.15×10=31.5mmYy=12.7mm（YX、Yy、即ix、iy）

4.2内力计算简图

用数解法计算内力

RAN1N2N1=N2=11.6KN=11600N

RAHRCHRCVtq=1.4/3.9=0.362=19。

300105050ΣMA=0

3900-11.6×0.3+（-11.6×1.35+RBCCOS19。

×1.4=0

-3.48-15.66+RBC×0.9455×1.4=0

B-19.14+RBC×1.32=0

RBC=19.141.32=14.5KNΣFX=0

RCH=RBC×sin19。

=14.5×0.3256

=4.72KN（拉力）

4.3斜杆强度验算

在Y向：

为最弱方向计算纵向挠屈系数φ

ℓo=4200mmiy=12.7mmix=31.5㎜

λy=ℓoiλy=420012.7=330＞［λ］

在X向：

λx=420031.5=133

Y轴细长比太大不符要求,建议用角L40×4焊在中点作联系杆，则计算长度为2100mmλy=210012.7=165≈［λ］

查规范附表3号钢b类φ=0.262、NBC=RBC

σ=NBCΦA=141000.262×1024=52.2N/mm2＜［Ft］=205N/mm2

满足要求

4.4支承处B节点埋件验算

预埋件采用10（8）×150×150（120×120）钢板、锚筋为4根

Φ10钢筋（数为建议值）锚筋长100mm

4.4.1计算示意图NBC（RBC）

RV19°71°

RH

4.4.2作用埋件上分力计算

RV=RBCcos19°=14.5×0.9455=13.7KN

RH=RBCsin19°=14.5×0.3256=4.7KN

4.4.3斜杆与埋件及锚筋焊缝验算

（1）锚筋焊缝

焊缝长度：

4×πd=4×3.14×10=125.6mm

焊缝高度要求he=4mm

τ=Rv/heℓw=135004×125.6=13500502.4=27N/mm2＜［FNV］=125N/mm2

（2）槽钢（斜撑）与埋件焊缝验算

焊接高度为4mm［FWV］=125N/mm2

ℓw=Rv/he［fwv］=135004×125=27mm要求每边只少焊25mm

（3）钢板厚度锚筋挤压等可以免验算。

附:

1.8m×1.8m（步距×纵距）扣件式钢管脚手架自重计算资料

1、钢管自重（Φ48×3.5）

序号

钢管名称

1.8m×1.8m

节间重KN

折每延m或

每m高重KN/m

注

1

立管

0.1383

0.0768

管重0.0384KN/m计

3.6m

2

横平管（横楞）

0.0643

0.0356

1.65m两端外挑

3

纵平管（杠）

0.1613

0.0896

4.2m考虑搭接因素

4

纵管（搁栅）

0.0807

0.0448

2.1m

5

外排扶手管

0.0730

0.0406

1.9m

6

剪刀撑管

0.0388

0.0216

1.01m折算分摊

小计

0.5554

0.0309

2．脚手架辅助配重

序号

辅料名称

1.8m×1.8m

节间重KN

每延m或

每m高重KN/m

注

1

对接扣件

0.0147

0.0082

折算每节分摊0.8只

2

旋转扣件

0.0365

0.0203

折算每节分摊2.5只

3

直角扣件

0.0792

0.0440

折算每节分摊6只

4

竹脚手板

0.1641

0.0870

按三层分摊

5

木脚手板

0.030

0.018

按二层分摊

6

拱杆挡板围网

0.130

0.072

实际用料估算

小计

0.4575

0.254