11型钢悬挑式扣件钢管脚手架计算书课件.docx

1、11型钢悬挑式扣件钢管脚手架计算书课件型钢悬挑式扣件钢管脚手架计算书 钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011），以下简称规范。本工程的脚手架为双排脚手架，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，步距1.80米。内立杆距墙0.35米。型钢悬挑的架体高度为20米，采用的钢管类型为48.33.6，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。施工均布荷载为3.0kN/m2，施工作业层1层，脚手板共铺设3层。悬挑水平钢梁采用16号工字钢，建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.0米。每个悬挑水平梁外端均

2、采用17钢丝绳与建筑物拉结，拉结点吊环采用20。48.33.6钢管截面几何特征：A5.06cm2，I12.71cm4，W5.26cm3，i1.59cm，g0.0397KN/m。E2.0610516号工字钢截面几何特征：A26.131cm2，I1130cm4，W141cm3，i6.58cm， q0.2051KN/m。一、小横杆计算 小横杆在大横杆的上面。小横杆按简支梁计算。 1.均布荷载值计算 脚手板的荷载标准值 P=0.351.5/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=3.01.5/2=2.25kN/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 规范公式5.2.2 M1.2 MGK1.4M QK式

3、中：MGK脚手板自重产生的弯矩标准值（kN.m）；M QK施工荷载产生的弯矩标准值（kN.m）。MGKql2/80.2621.052/8 kN.mM QKql2/82.251.052/8 kN.mM1.2 MGK1.4M QK1.20.2621.052/81.42.251.052/80.0430.4340.477 kN.m 规范公式5.2.1MWf0.477106526090.684N/mm2 f205N/mm2 ,满足要求. 3.挠度计算 规范公式5.2.3 v v式中：v挠度（mm）； v容许挠度，按规范表5.1.8采用。荷载标准值 q=0.262+2.250=2.512kN/m v5ql

4、4(384EI）52.51210504/(3842.06105127100）1.52mm vl/1501050/1507mm与10mm 满足要求。 二、大横杆的计算 大横杆按三跨连续梁进计算，小横杆在大横杆的上面。 1.荷载值计算 脚手板的荷载标准值 P=0.351.051.50/2=0.276kN 活荷载标准值 Q=3.01.051.5/2=2.363kN 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 规范公式5.2.2 M1.2 MGK1.4M QK式中：MGK脚手板自重产生的弯矩标准值（kN.m）；M QK施工荷载产生的弯矩标准值（kN.m）。MGK0.175Pl0.1750.2761.050.05

5、1 kN.mM QK0.175Pl0.1752.3631.050.434 kN.mM1.2 MGK1.4M QK1.20.0511.40.4340.669 kN.m规范公式5.2.1MWf0.6691065260127.19N/mm2 f205N/mm2 ,满足要求. 3.挠度计算 规范公式5.2.3 v v式中：v挠度（mm）； v容许挠度，按规范表5.1.8采用。荷载标准值 q=0.276+2.363=2.639kN v1.146pl3(100EI）1.146263915004/(1002.06105127100）3.9mm vl/1501050/1507mm与10mm 满足要求。 三、扣

6、件抗滑力的计算 纵横向水平杆与立杆连接时的扣件抗滑承载力按规范公式5.2.5: R Rc 式中 R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；Rc 扣件抗滑承载力设计值按规范表5.1.7,取8.0kN； 1.荷载值计算 脚手板的荷载标准值 P=0.351.051.5/2=0.276kN 活荷载标准值 Q=3.01.051.5/2=2.363kN 荷载的设计值 R=1.20.276+1.42.366=3.639kN Rc=8.0 kN 单扣件抗滑承载力满足要求四、计算立杆段的轴向力设计值N，规范不组合风荷载时：按公式5.2.7-1N1.2（NG1KNG2K）1.4NQk组合风荷载时：按公式5.

7、2.7-2N1.2（NG1KNG2K）0.91.4NQk1、脚手架荷载标准值 (1)脚手架结构自重产生的轴向力标准值NG1K，按规范附录A表A.0.1,取0.1295kN/m NG1K = 0.129520.0=2.59kN(2)构配件自重产生的轴向力标准值NG2K，按规范4.2.1条取用：脚手板的自重标准值，采用竹串片脚手板为0.35kN/m2； NG2 = 0.3531.5(1.05+0.35)/2=1.1025kN 栏杆与挡脚手板自重标准值，采用栏杆、竹串片脚手板挡板，为 0.17kN/m； NG3 = 0.171.53=0.765kN 脚手架上吊挂的安全设施(安全网)的自重标准值取0.

8、01 kN/m2； NG4 = 0.011.520.0=0.3kNNG2K=1.1025+0.765+0.3=2.168kN (3)施工荷载产生的轴向力标准值总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。 NQk = 3.011.51.05/2=2.363kN (4)风荷载标准值应按规范公式4.2.5： 式中Wk风荷载标准值(kN/m2)； W0 基本风压(kN/m2)，按现行国家标准建筑结构荷载规范(GB50009-2006年版)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.25（洛阳）（郑州0.30） z 风压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范(GB50009-2006)表7.2.

9、1的规定采用：本工程取最高点100m， Uz =2.09 s 脚手架的风荷载体型系数，按规范4.2.6条、4.2.7条，取s =1.30.8=1.04 Wk = 0.2502.091.04 = 0.543 kN/m2。 2、立杆段的轴向力设计值N不组合风荷载时： N1.2（2.59+2.168）+1.42.3639.018kN 组合风荷载时： N = 1.2（2.59+2.168）+0.91.42.3638.687kN五、立杆的稳定性计算 1、风荷载产生的立杆段弯矩设计值MW，按规范公式5.2.9 MW = 0.91.4wklah2/10 式中 wk 风荷载标准值(kN/m2)； la 立杆的

10、纵距 (m)； h 步距 (m)。 Mw=0.91.40.5431.51.82/10=0.333kN.m 2、不组合风荷载时, 按规范公式5.2.6-1 式中 N 计算立杆段的轴向力设计值，N=9.018kN；A 立杆的截面面积，按规范附录B表B.0.1采用，A=5.06cm2； 轴心受压构件的稳定系数，由长细比= l0/i 按规范附录A表A.0.6取值；f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205N/mm2；l0 立杆计算长度，按规范公式5.2.8l0 = kuh =1.1551.501.8=3.118m；长细比，=3118/15.9=196；查规范附录A表A.0.6， =0.188i 截面回转半

11、径，按规范附录B表B.0.1采用，i=1.59cm； 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，按规范表5.2.8采用， u=1.5； 9018/(0.188506)=94.80N/mm2 f=205 N/mm2 满足要求。 3、组合风荷载时, 按规范公式5.2.6-2 式中 N 立杆的轴向力设计值，N=8.687kN； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩设计值，MW=0.333kN.m；W 截面模量（mm3），按规范附录B表B.0.1采用，W =5.26 cm3；其它符号同上。 8687/(0.188506)+333000/5260=154.627N/mm2 f=205 N/

12、mm2 满足要求。 六、连墙件的计算 1、连墙件的轴向力设计值Nl，按规范公式5.2.12-3计算： Nl = Nlw + N0 式中 Nlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按按规范5.2.13条计算： Nlw = 1.4wkAw Wk 风荷载标准值，wk = 0.543kN/m2； AW 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.64.50= 16.2m2； N0 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；双排架 N0= 3 kN， Nlw = 1.40.54316.2 =12.315 kNNl = 12.315+3 = 15.315 kN 2、连墙件杆件的

13、强度，按规范公式5.2.12-1式中 连墙件应力值（N/mm2）；Ac 连墙件净截面面积（mm2），本工程采用钢管，A=5.06cm2；Nl 连墙件轴向力设计值（N）；= 15315/506 = 30.267 N/mm2 0.85f=0.85205= 174.25 N/mm2 满足要求。3、连墙件杆件的稳定，按规范公式5.2.12-1式中 A 连墙件毛截面面积（mm2）； 连墙件的稳定系数，由长细比按规范附录A表A.0.6取值；=350/15.9 = 22，0.941= 15315/（0.941506）= 32.165 N/mm2 0.85f=0.85205= 174.25 N/mm2 满足要

14、求。4、钢管扣件做连墙件杆件时，扣件抗滑承载力按规范公式5.2.15计算：NlRc式中 Rc扣件抗滑承载力设计值，一个直角扣件取8.0kN。Nl = 15.315 kNRc=8.0 kN，应采用双扣件。或增加连墙件。连墙件扣件连接示意图七、悬挑梁的受力计算规范5.6条。1、型钢悬挑梁抗弯强度，按规范公式5.,6.3计算：MmaxN (lc2lc3)0.5q lc129.018（1.50.45）0.50.20511.6217.848 kNm式中：型钢悬挑梁应力值（N/mm2）；Mmax型钢悬挑梁计算截面最大弯矩设计值（Nmm）；Wn型钢悬挑梁净截面模量，Wn141cm3；f钢材的抗弯强度设计值，

15、f 215 N/mm2；N悬挑脚手架轴向力设计值（N），N9.018 KN；lc1型钢悬挑脚至建筑结构楼层板边支承点的距离（mm）；lc2外立杆至建筑结构楼层板边支承点的距离（mm）；lc3内立杆至建筑结构楼层板边支承点的距离（mm）；q型钢梁自重线荷载标准值（N/mm），q0.2051kN/m。17848000/141000126.582N/mm2 f215 N/mm 满足要求。2、型钢悬挑梁整体稳定性，按规范公式5.,6.4计算：式中：b型钢悬挑梁整体稳定系数；按现行国家标准钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B 表B.2： b=2.00； b大于0.6，按钢结构设计规范(GB5

16、0017-2003)附录B 公式B.1-2； b=1.07-0.28 2/b=0.929W型钢悬挑梁毛截面模量，W141cm3，17848000/（0.929141000）136.256 N/mm2 f215 N/mm2 满足要求。3、型钢悬挑梁挠度，按规范公式5. 6.5：N(2 lc233 lc2lc32lc33)6EIqlC148EI式中：v 型钢悬挑梁挠度允许值，按规范公式5.1.8取值：v 2l2502160025025.6mm；型钢悬挑梁最大挠度（mm）；N作用于悬挑梁上脚手架立杆上的轴向力标准值（N）；E钢材弹性模量，2.06105 Nmm2；I型钢悬挑梁毛截面惯性矩， I113

17、0cm4；lc型钢悬挑梁锚固点中心至建筑结构楼层板边支承点的距离（mm）；荷载标准值N kN：(1)脚手架结构自重产生的轴向力标准值NG1K，按规范附录A表A.0.1,取0.1295kN/m NG1K = 0.129520.0=2.59kN(2)构配件自重产生的轴向力标准值NG2K，按规范4.2.1条取用：脚手板的自重标准值，采用竹串片脚手板为0.35kN/m2； NG2 = 0.3531.5(1.05+0.35)/2=1.1025kN 栏杆与挡脚手板自重标准值，采用栏杆、竹串片脚手板挡板，为 0.17kN/m； NG3 = 0.171.53=0.765kN 脚手架上吊挂的安全设施(安全网)的

18、自重标准值取0.01 kN/m2； NG4 = 0.011.520.0=0.3kNNG2K=1.1025+0.765+0.3=2.168kN (3)施工荷载产生的轴向力标准值总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。 NQk = 3.011.51.05/2=2.363kN(4) 荷载标准值：N = 2.59+2.168+2.363 = 7.121 kN7121(215003+3150045024503)/(62.061051130104)+0.205116004/(82.061051130104) 3.93mm 25.6mm 满足要求。八、型钢悬挑梁锚固在主体结构上的钢筋拉环计算 按规范公式5.6.6：NmN(lc2lc3)lc式中：钢筋拉环应力值（KNmm2）；Nm型钢悬挑梁锚固点段压点钢筋拉环设计值（N）；Al钢筋拉环净截面面积，一个钢筋按两个截面计算（mm2）；f1钢筋拉环抗拉强度设计值，按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010规定取f150 Nmm2。Nm9018（1400350）18008767.5 N2Al2d2/42Nm/d25010.6 mm钢筋拉环直径选用d =16 mm10.6 mm 满足要求。（规范6.10.2 条）