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、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、基本参数
1、基本参数
阳角处主梁悬挑方式
联梁悬挑
建筑物阳角处角度β
90
梁/楼板混凝土强度等级
C30
阳角对角线上是否有主梁
是
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
0.3
9
12.3
2
1.1
9
12.3
3、外排立杆纵距
序号
外排立杆纵距lai（m）
1
0.8
2
1.5
二、主梁布置及锚固参数
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
1.837,-1.837
135
4.296
U型锚固螺栓
2
2.2,-1.837
120
3.507
U型锚固螺栓
3
2.45,-1.837
90
3.038
U型锚固螺栓
平面图
三、联梁验算
联梁材料类型
工字钢
联梁材料规格
16号工字钢
联梁截面积A（cm2）
26.1
联梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
联梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
联梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
联梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
联梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
联梁弹性模量E（N/mm2）
206000
联梁允许挠度[υ]
1/400
1、第一排立杆处的联梁计算
计算简图如下：
荷载标准值：
q'=gk=0.205kN/m
R'=F1'=9kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
R=F1=12.3kN
1）抗弯验算
σ=Mmax/W=1.398×106/（141×103）=9.915N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2）抗剪验算
Vmax=11.392kN
τmax＝Vmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=11.392×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=13.463N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
3）挠度验算
νmax=0.072mm≤[ν]＝la/400=1484/400=3.71mm
满足要求！
4）支座反力计算
正常使用极限状态下：
R'1A=8.393kN；
R'1B=9.225kN；
R'1C=0.946kN；
承载能力极限状态下：
R1A=11.455kN；
R1B=12.548kN；
R1C=1.273kN；
2、第二排立杆处的联梁计算
计算简图如下：
荷载标准值：
q'=gk=0.205kN/m
R'=F1'=9kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
R=F1=12.3kN
1）抗弯验算
σ=Mmax/W=4.246×106/（141×103）=30.113N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2）抗剪验算
Vmax=10.318kN
τmax＝Vmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=10.318×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=12.194N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
3）挠度验算
νmax=0.228mm≤[ν]＝la/400=1946/400=4.865mm
满足要求！
4）支座反力计算
正常使用极限状态下：
R'2A=11.73kN；
R'2B=14.178kN；
R'2C=1.82kN；
承载能力极限状态下：
R2A=16.013kN；
R2B=19.3kN；
R2C=2.461kN；
四、主梁验算
1、1号主梁验算
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）
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）
206000
主梁允许挠度[υ]（mm）
1/360
1号主梁图
荷载标准值：
q'=gk=0.205kN/m
第一排立杆处：
P1'=R'1A=8.393kN；
第二排立杆处：
P2'=R'2A=11.73kN；
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第一排立杆处：
P1=R1A=11.455kN；
第二排立杆处：
P2=R2A=16.013kN；
计算简图如下：
1）抗弯验算
σ=Mmax/W=3.566×106/（141×103）=25.291N/mm2≤[f]=215N/mm2
满足要求！
2）抗剪验算
Vmax=18.023kN
τmax＝Vmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=18.023×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=21.299N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
3）挠度验算
νmax=0.317mm≤[ν]＝2×l/360=2×1839/360=10.217mm
满足要求！
4）支座反力计算
设计值：
R1=-0.505kN；
R2=10.991kN；
R3=18.038kN；
标准值：
R'1=-0.345kN；
R'2=8.12kN；
R'3=13.229kN；
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
1778
2900
1672
是
3、上拉杆件验算
上拉杆件类型
钢丝绳
钢丝绳型号
6×19（a）
钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）
1670（纤维芯）
钢丝绳直径（mm）
20
钢丝绳不均匀系数α
0.85
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）
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）
14
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
170
上拉杆件与主梁连接形式
钢筋拉环
钢筋拉环直径d（mm）
16
角焊缝焊角尺寸hf（mm）
6
角焊缝长度lw（mm）
160
角焊缝强度设计值ffw（N/mm2）
160
上拉杆件角度计算：
α1=arctan（n1/m1）=arctan（2900/1672）=60.034°
上拉杆件支座力：
设计值：
RS1=R3=18.038kN
标准值：
R'S1=R'3=13.229kN
由上拉钢丝绳作用造成的主梁轴向力：
NSZ1=RS1/tanα1=18.038/tan（60.034°）=10.4kN
上拉钢丝绳轴向力：
设计值：
NS1=RS1/sinα1=18.038/sin（60.034°）=20.821kN
标准值：
N'S1=R'S1/sinα1=13.229/sin（60.034°）=15.27kN
上拉钢丝绳的最大轴向拉力标准值：
N'S=max[N'S1]=15.27kN
上拉钢丝绳的最大轴向拉力设计值：
NS=max[NS1]=20.821kN
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=267.08kN
由于脚手架所使用的钢丝绳应采用荷载标准值按容许应力法进行设计计算
[Fg]=α×Fg/k=0.85×267.08/9=25.224kN≥N'S=15.27kN
符合要求！
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×25.224/（2×15.19）=2个≤[n]=3个
符合要求！
花篮螺栓验算：
σ=[Fg]/（π×de2/4）=25.224×103/（π×142/4）=163.858N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求！
拉环验算：
σ=[Fg]/（2A）=2[Fg]/πd2=2×25.224×103/（π×162）=62.727N/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：
τf=NS1cosα1/（0.7hflw）=20.821×103×cos（60.034）/（0.7×6×160）=15.476N/mm2≤ffw=160N/mm2
符合要求！
σf=NS1sinα1/（0.7hf×lw）=20.821×103×sinα1/（0.7×6×160）=26.842N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2
符合要求！
[（σf/βf）2+τf2]0.5=[（26.842/1.22）2+15.4762]0.5=26.899N/mm2≤ffw=160N/mm2
符合要求！
4、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=Nsz1=10.4kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=3.566×106/（1.05×141000）+10.4×103/2610=28.071N/mm2≤[f]=215N/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《钢结构设计标准》（GB50017-2017）得，φb=1.3
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计标准》（GB50017-2017）附录C，得到φb'值为0.853。
Mmax/（φb'Wxf）=3.566×106/（0.853×141×103×215）=0.138≤1
符合要求！
5、悬挑主梁与结构连接节点验算
主梁外锚固点离建筑物距离（mm）
100
锚固螺栓直径d（mm）
18
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度τb（N/mm2）
2
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
170
梁/楼板混凝土强度等级
C30
1）螺栓粘结力锚固强度计算
锚固点锚固螺栓受力：
N/2=0.505/2=0.253kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×π×d×[τb]）=0.505×103/（4×3.14×18×2）=1.117mm
螺栓验算：
σ=N/（4×π×d2/4）=0.505×103/（4×π×182/4）=0.496N/mm2≤0.85×[ft]=144.5N/mm2
满足要求
2）混凝土局部承压计算
混凝土的局部挤压强度设
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