钢管悬挑脚手架计算书.docx
《钢管悬挑脚手架计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢管悬挑脚手架计算书.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
钢管悬挑脚手架计算书
钢管悬挑脚手架计算书
架体验算
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3.25
脚手架搭设高度H（m）
17.4
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
35
立杆步距h（m）
1.8
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
0.8
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
内立杆离建筑物距离a（m）
0.2
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
1步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw（kN/m2）
0.01
挡脚板类型
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.14
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.1248
横向斜撑布置方式
5跨1设
结构脚手架作业层数njj
2
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
浙江椒江市洪家
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.35
风荷载体型系数μs
1.25
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1.2，0.9
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.53，0.4
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
1
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
115000
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4790
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.036+Gkjb×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.036+0.35×1.5/（1+1））+1.4×3×1.5/（1+1）=3.51kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.036+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.036+0.35×1.5/（1+1））+3×1.5/（1+1）=2.55kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[3.51×0.82/8，3.51×0.152/2]=0.28kN·m
σ=Mmax/W=0.28×106/4790=58.59N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×2.55×8004/（384×206000×115000），2.55×1504/（8×206000×115000）]=0.574mm
νmax＝0.574mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[800/150，10]＝5.33mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q（lb+a1）2/（2lb）=3.51×（0.8+0.15）2/（2×0.8）=1.98kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=2.55×（0.8+0.15）2/（2×0.8）=1.44kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.98kN
q=1.2×0.036=0.043kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.44kN
q'=0.036kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.53×106/4790=109.92N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.43mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.34kN
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
0.8
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：
Rmax=1.98kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
纵向水平杆：
Rmax=2.34kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
17.4
脚手架钢管类型
Ф48×3.25
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.1248
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/2×0.036/h）×H=（0.1248+（0.8+0.15）×1/2×0.036/1.8）×17.4=2.34kN
单内立杆：
NG1k=2.34kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/1/2=（17.4/1.8+1）×1.5×（0.8+0.15）×0.35×1/1/2=2.66kN
单内立杆：
NG2k1=2.66kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/2=（17.4/1.8+1）×1.5×0.14×1/2=1.12kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×17.4=0.26kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.66+1.12+0.26=4.04kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=2.66kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.5×（0.8+0.15）×（2×3）/2=4.28kN
内立杆：
NQ1k=4.28kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.34+4.04）+0.9×1.4×4.28=13.04kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（2.34+2.66）+0.9×1.4×4.28=11.38kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
17.4
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4790
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
457
连墙件布置方式
两步三跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.81≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12m
长细比λ=l0/i=3.12×103/15.9=196.13
查《规范》表A得，φ=0.188
满足要求！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（2.34+4.04）+1.4×4.28=13.64kN
σ=N/（φA）=13637.83/（0.188×457）=158.73N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
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×（2.34+4.04）+0.9×1.4×4.28=13.04kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.4×1.5×1.82/10=0.24kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=13039.33/（0.188×457）+242963.38/4790=202.49N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
膨胀螺栓
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0（kN）
3
连墙件计算长度l0（mm）
600
连墙件截面面积Ac（mm2）
489
连墙件截面回转半径i（mm）
158
连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
螺栓直径d（mm）
18
螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
170
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度τb（N/mm2）
1.5
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.53×2×1.8×3×1.5=11.97kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.8，查《规范》表A.0.6得，φ=0.99
（Nlw+N0）/（φAc）=（11.97+3）×103/（0.99×489）=30.85N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
螺栓粘结力锚固强度计算
螺栓锚固深度:
h≥（Nlw+N0）/（πd[τb]）=（11.97+3）×103/（3.14×18×1.5）=176.43mm
σ=（Nlw+N0）/（π×d2/4）=（11.97+3）×103/（3.14×182/4）=58.81N/mm2≤ft=170N/mm2
满足要求！
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=0.95fc
（Nlw+N0）≤（b2-πd2/4）fcc
注：
锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×18=90mm
fc为混凝土轴心抗压强度设计值
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
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
14
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1200
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）
1800
梁/楼板混凝土强度等级
C30
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
1
上拉
250
2900
250
是
2
上拉
1150
2900
1150
是
作用点号
各排立杆传至梁上荷载F（kN）
各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）
主梁间距la（mm）
1
13.64
300
1500
2
13.64
1100
1500
附图如下：
平面图
立面图
三、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
14号工字钢
主梁截面积A（cm2）
21.5
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
712
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
102
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.169
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）
170
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
q=1.2×gk=1.2×0.169=0.2kN/m
第1排：
F1=F1/nz=13.64/1=13.64kN
第2排：
F2=F2/nz=13.64/1=13.64kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=0.83×106/102000=8.1N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=14.65×1000×[80×1402-（80-5.5）×121.82]/（8×7120000×5.5）=21.64N/mm2
τmax=21.64N/mm2≤[τ]=170N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=0.02mm≤[ν]=2×la/400=2×1200/400=6mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=0.17kN,R2=-3.01kN,R3=17.9kN,R4=12.82kN
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）
1700
钢丝绳直径（mm）
15.5
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
6
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
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法
上拉杆件角度计算：
α1=arctanL1/L2=arctan（2900/250）=85.07°
α2=arctanL1/L2=arctan（2900/1150）=68.37°
上拉杆件支座力：
RS1=nzR3=1×17.9=17.9kN
RS2=nzR4=1×12.82=12.82kN
主梁轴向力：
NSZ1=RS1/tanα1=17.9/tan85.07°=1.54kN
NSZ2=RS2/tanα2=12.82/tan68.37°=5.08kN
上拉杆件轴向力：
NS1=RS1/sinα1=17.9/sin85.07°=17.96kN
NS2=RS2/sinα2=12.82/sin68.37°=13.79kN
上拉杆件的最大轴向拉力NS=max[NS1...NSi]=17.96kN
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=152kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×152/6=21.53kN≥NS=17.96kN
符合要求！
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×21.53/（2×15.19）=2个≤[n]=3个
符合要求！
五、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=[（NSZ1+NSZ2）]/nz=[（1.54+5.08）]/1=6.63kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=0.83×106/（1.05×102×103）+6.63×103/2150=10.8N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求！
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0.97。
σ=Mmax/（φbWx）=0.83×106/（0.97×102×103）=8.36N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求！
六、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d（mm）
14
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1800
梁/楼板混凝土强度等级
C30
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力：
N=3.01kN
压环钢筋验算：
σ=N/（2A）=2×N/πd2=2×3.01×103/（3.14×142）=9.76N/mm2≤[f]=50N/mm2
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/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！
升级会员 