悬挑脚手架悬挑计算书

悬挑式扣件钢管脚手架计算书依据规范:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714218434310_0规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2010计算参数:钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。双排脚手架，搭设高度20.0米，立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.95米，内排架距离结构2.10米，立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为屮48X2.8,连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工。脚手板采用竹笆片，荷载为0.10kN/m2，按照铺设4层计算。栏杆采用冲压钢板，荷载为0.16kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。基本风压0.30kN/m2，高度变化系数1.2500，体型系数0.6000。卸荷吊点按照构造要求考虑，不进行受力计算！悬挑水平钢梁采用16号工字钢，建筑物外悬挑段长度3.10米，建筑物内锚固段长度0.00米。悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物3.00m。而拉杆采用圆钢屮20.0mm。钢管惯性矩计算采用I=n(D4-d4)/64，抵抗距计算采用W=n(D4-d4)/32D。一、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。均布荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.036kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.100X0.950/2=0.047kN/m2活荷载标准值Q=2.000X0.950/2=0.950kN/m静荷载的计算值q]=1.2X0.036+1.2X0.047=0.100kN/m活荷载的计算值q2=1.4X0.950=1.330kN/m2大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:M吸7.0込厂+0.1如厂跨中最大弯矩为M1=(0.08X0.100+0.10X1.330)X1.5002=0.317kN.m支座最大弯矩计算公式如下:皿沁=-0.10^/-0.117^2支座最大弯矩为M2=-(0.10X0.100+0.117X1.330)X1.5002=-0.373kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：a=0.373X106/4248.0=87.696N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:忌①77益7心孔総IIlK<静荷载标准值q1=0.036+0.047=0.083kN/m活荷载标准值q2=0.950kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677X0.083+0.990X0.950)X1500.04/(100X2.06X105X101950.0)=2.403mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求！二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.036X1.500=0.053kN脚手板的荷载标准值P2=0.100X0.950X1.500/2=0.071kN2小横杆计算简图抗弯强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下：昶皿=学M=(1.2X0.036)X0.9502/8+2.144X0.950/4=0.514kN.mb=0.514X106/4248.0=121.022N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:1悬集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V]=5.0X0.036X950.004/(384X2.060X105X101950.000)=0.02mm集中荷载标准值P=0.053+0.071+1.425=1.549kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V=1549.500X950.0X950.0X950.0/(48X2.06X105X101950.0)=1.318mm2最大挠度和V=V+V=1.336mm12小横杆的最大挠度小于950.0/150与10mm,满足要求！三、扣件抗滑力的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):RWRc其中R——扣件抗滑承载力设计值，单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN；cR——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；横杆的自重标准值P]=0.036X0.950=0.034kN脚手板的荷载标准值P=0.100X0.950X1.500/2=0.071kN2活荷载标准值Q=2.000X0.950X1.500/2=1.425kN荷载的计算值R=1.2X0.034+1.2X0.071+1.4X1.425=2.121kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40—65N.m时,试验表明：单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN；四、脚手架荷载标准值作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1001N=0.100X20.000=2.002kNG1脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.10N=0.100X4X1.500X(0.950+2.100)/2=0.915kNG2栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.16N=0.160X1.500X4=0.960kNG3⑷吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010N=0.010X1.500X20.000=0.300kNG4经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.177kN。GG1G2G3G4活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ=2.000X2X1.500X0.950/2=2.850kNQ风荷载标准值应按照以下公式计算其中W0——基本风压(kN/m2),W0=0.300Uz——风荷载高度变化系数，Uz=1.250zzU——风荷载体型系数：U=0.600ss经计算得到，风荷载标准值W=0.300X1.250X0.600=0.225kN/m2。k考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2N+0.9X1.4NGQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2X4.177+0.9X1.4X2.850=8.603kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2N+1.4NGQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2X4.177+1.4X2.850=9.002kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw计算公式WM=0.9X1.4Wlh2/10Wka其中W——风荷载标准值(kN/m2)；kla——立杆的纵距(m)；ah——立杆的步距(m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩：M=0.9X1.4X0.225X1.500X1.800X1.800/10=0.138kN.mw五、立杆的稳定性计算卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N——立杆的轴心压力设计值，N=9.002kN；i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；k——计算长度附加系数，取1.155；u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；l0——计算长度(m),由公式10二kuh确定，l0=1.155X1.500X1.800=3.118m；A——立杆净截面面积，A=3.974cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩)，W=4.248cm3；A——长细比，为3118/16=195入0——允许长细比(k取1),为2700/16=169<210长细比验算满足要求！屮一一轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查表得到0.191；O一一钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；[f]一一钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2；经计算得:a=9002/(0.19X397)=118.327N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算a<[f],满足要求！2.考虑风荷载时，立杆的稳定性计算一备+学*⑺其中N——立杆的轴心压力设计值，N=8.603kN；i一一计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；k一一计算长度附加系数，取1.155；u一一计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；l0——计算长度(m),由公式l0二kuh确定，l0=1.155X1.500X1.800=3.118m；A一一立杆净截面面积，A=3.974cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩)，W=4.248cm3；入——长细比，为3118/16=195入0——允许长细比(k取1)，为2700/16=169<210长细比验算满足要求！屮一一轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查表得到0.191；MW一一计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.138kN.m；WWa一一钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；[f]一一钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；经计算得到a=8603/(0.19X397)+138000/4248=145.517N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算a<[f],满足要求！安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品六、连墙件的计算连墙件的轴向力计算值应按照下式计算N=N+Nllwo其中N1风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：lwN=1.4XwXAlwkww——风荷载标准值，w=0.225kN/m2；kkAw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积:wA=3.60X4.50=16.200m2；wN——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；N=3.000oo经计算得到N=5.103kN,连墙件轴向力计算值N=8.103kNlwl根据连墙件杆件强度要求，轴向力设计值Nf1=0.85Ac[f]根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值Nf2=0.85屮A[f]连墙件轴向力设计值Nf=0.85屮A[f]其中屮——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l/i=210.00/1.60的结果查表得到屮=0.39；净截面面积Ac=3.97cm2；毛截面面积A=18.10cm2；[f]=205.00N/mm2。经过计算得到Nf1=69.247kNNf1>N]，连墙件的设计计算满足强度设计要求！经过计算得到Nf2=123.358kNf2Nf2>N]，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求！扣件脚手架预埋钢管楼板连墙件拉结楼板预埋钢管示意图七、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中，脚手架排距为950mm，内侧脚手架距离墙体2100mm,支拉斜杆的支点距离墙体=3000mm，水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4，截面抵抗矩W=141.00cm3，截面积A=26.10cm2。受脚手架集中荷载P=9.00kN水平钢梁自重荷载q=1.2X26.10X0.0001X7.85X10=0.25kN/m悬挑脚手架示意图悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到5.585.3500003.654.1699003悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)0.000-.0.905悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R=14.602kN,R=4.165kN12最大弯矩M=4.467kN.mmax抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=4.467X106/(1.05X141000.0)+15.105X1000/2610.0=35.957N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!八、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下(GB50017-2011)均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》附录得到：由于屮b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录B其值屮(=1.07-0.282/屮b=0.853经过计算得到强度a=4.47X106/(0.853X141000.00)=37.13N/mm2；水平钢梁的稳定性计算a<[f],满足要求！九、拉杆的受力计算水平钢梁的轴力Rah和拉钢绳的轴力RU.按照下面计算TOC\o"1-5"\h\zAHUi民血=工鬆cos^2-1其中R.cose.为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。Uii各支点的支撑力RCi=RUisineiCiUii按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为R=21.009kNU1十、拉杆的强度计算拉绳或拉杆的轴力Ru我们均取最大值进行计算，为RU=21.009kN拉杆的强度计算：上面拉杆以圆钢屮20.0mm计算，斜拉杆的容许压力按照下式计算：a=N/A<[f]其中N——斜拉杆的轴心压力设计值，N=21.01kN；A——斜拉杆净截面面积，A=3.14cm2；a——斜拉杆受拉强度计算值，经计算得到结果是66.88N/mm2[f]——斜拉杆抗拉强度设计值，f=215N/mm2；受拉斜杆的稳定性计算O<[f],满足要求!斜撑杆的焊缝计算：斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下其中N为斜撑杆的轴向力,N=21.009kN；lt为焊接面积，取314.16mm2；wf或f为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；tc经过计算得到焊缝抗拉强度O=21009.37/314.16=66.88N/mm2。斜撑杆对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!十一、锚固段与楼板连接的计算水平钢梁与楼板采用对接焊缝，弯矩和剪力共同作用的对接焊缝计算如下对接焊缝在正应力与剪应力作用计算公式为经过计算得到满足上式的最小对接焊缝面积A=100mm2；其中N——对接焊缝轴向力，N=15.105kNF——对接焊缝切向力，F=4.165kN；A——水平钢梁满焊的截面积，A=100mm2；ft——对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；经过计算得到焊缝正应力强度O=15105.49/100.00=151.06N/mm2；焊缝剪应力强度f二4164.83/100.00=41.65N/mm2；焊缝总强度为167.40N/mm2；对接焊缝的强度计算满足要求!