阳角位置型钢悬挑脚手架计算书.doc
阳角位置型钢悬挑脚手架计算书 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、钢结构设计规范GB50017-2003 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85立杆纵距la(m)1.5梁/楼板混凝土强度等级C35 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)10.581021.3810 二、主梁布置及锚固参数 1、主梁布置参数主梁号内锚固点坐标x(m).y(m)角度(度)主梁自内锚固点伸出长度L(m)主梁锚固方式11.9,-1.741137.54.55锚固螺栓21.8,-1.31283.5锚固螺栓32,-1.31103锚固螺栓平面图 2、主梁锚固参数主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)100锚固螺栓d2(mm)18混凝土与螺栓表面的容许粘结强度b(N/mm2)2锚固螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)50主梁1锚固图主梁2锚固图主梁3锚固图 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(N/mm2)125联梁弹性模量E(N/mm2) 1、第一排立杆处的联梁计算 计算简图如下： q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m q'=gk=0.205kN/m R=F1=10kN R'=F1'=8kN 1）抗弯验算 =Mmax/W=1.631×106/(141×103)=11.567 N/mm2f=205 N/mm2 满足要求！ 2）抗剪验算 maxVmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=6.073×1000×88×1602-(88-6)×140.22/(8××6)=7.177N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 3）挠度验算 max=0.033 mmla/250=1500/250=6mm 满足要求！ 4）支座反力计算 正常使用极限状态下： R'1A=7.53kN； R'1B=3.995kN； R'1C=5.5kN； R'1D=7.589kN； 承载能力极限状态下： R1A=9.409kN； R1B=4.984kN； R1C=6.863kN； R1D=9.482kN； 2、第二排立杆处的联梁计算 计算简图如下： q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m q'=gk=0.205kN/m R=F1=10kN R'=F1'=8kN 1）抗弯验算 =Mmax/W=1.451×106/(141×103)=10.291 N/mm2f=205 N/mm2 满足要求！ 2）抗剪验算 maxVmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=8.584×1000×88×1602-(88-6)×140.22/(8××6)=10.145N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 3）挠度验算 max=0.052 mmla/250=1500/250=6mm 满足要求！ 4）支座反力计算 正常使用极限状态下： R'2A=9.42kN； R'2B=8.214kN； R'2C=7.123kN； R'2D=8.037kN； 承载能力极限状态下： R2A=11.77kN； R2B=10.255kN； R2C=8.888kN； R2D=10.041kN； 四、一号主梁验算 1、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)205主梁材料抗剪强度设计值(N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2) 荷载标准值： q'=gk=0.205kN/m 第一排立杆处：P1' =2(R'1A-F1')+F1'=2×(7.53-8)+8=7.06kN； 第二排立杆处：P2' =2(R'2A-F2')+F2'=2×(9.42-8)+8=10.84kN； 荷载设计值： q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m 第一排立杆处：P1 =2(R1A-F1)+F1=2×(9.409-10)+10=8.818kN； 第二排立杆处：P2 =2(R2A-F2)+F2=2×(11.77-10)+10=13.54kN； 计算简图如下： 1）抗弯验算 =Mmax/W=3.228×106/(141×103)=22.894 N/mm2f=205 N/mm2 满足要求！ 2）抗剪验算 maxVmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=5.393×1000×88×1602-(88-6)×140.22/(8××6)=6.373N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 3）挠度验算 max=0.305 mm2l/400=2×2121/400=10.605mm 满足要求！ 4）支座反力计算 R1=-0.304kN； R2=6.294kN； R3=17.487kN； 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200051002100是 3、上拉杆件验算钢丝绳型号6×19钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)1550钢丝绳直径(mm)18.5钢丝绳不均匀系数0.85钢丝绳安全系数k8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n4主梁拉环直径d(mm)20焊缝厚度he(mm)10焊缝长度lw(mm)100角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160钢丝绳绳卡作法 上拉杆件角度计算： 1=arctan(n1/m1)= arctan(5100/2100)=67.62° 上拉杆件支座力： RS1=R3=17.487kN 主梁轴向力： NSZ1= RS1/tan1=17.487/tan(67.62°)=7.2kN 上拉杆件轴向力： NS1= RS1/sin1=17.487/sin(67.62°)=18.911kN 上拉杆件的最大轴向拉力：NS=maxNS1 =18.911kN 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=199.5kN Fg=×Fg/k=0.85×199.5/8=21.197kNNS=18.911kN 符合要求！ 绳夹数量： n=1.667Fg/(2T)=1.667×21.197/(2×15.19)=2个n=4个 符合要求！ 拉环验算： =Fg/(2A)=2Fg/d2=2×21.197×103/(×202)=33.736N/mm2f=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： f=NS/(he×lw)=18.911×103/(10×100)=18.911N/mm2 fftw=1.22×160=195.2N/mm2 正面角焊缝的强度设计值增大系数f=1.22 符合要求！ 4、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =Nsz1 =7.2kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=3.228×106/(1.05×)+7.2/2610=21.806 N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 受弯构件整体稳定性分析： 其中b - 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，b=1.07 由于b大于0.6，根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值为0.806。 = Mmax/(bWx)=3.228×106/(0.806×141×103)=28.404N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 5、锚固段与楼板连接的计算主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)100锚固螺栓d2(mm)18混凝土与螺栓表面的容许粘结强度b(N/mm2)2锚固螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)50梁/楼板混凝土强度等级C35锚固螺栓1锚固螺栓2 1）螺栓粘结力锚固强度计算 锚固点锚固螺栓受力：N/2 =0.152kN 螺栓锚固深度:h N/(4××d×b)=0.304×103/(4×3.14×18×2)=0.672mm 螺栓验算： =N/(4××d2/4)=0.304×103/(4××182/4)=0.299kN/mm20.85×ft=42.5N/mm2 符合要求！ 2）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=0.95×fc=0.95×16.7=15.865N/mm2 N/2 =3.147kN 2×(b2-d2/4)×fcc=2×(902-3.14×182/4)×15.865/1000=248.939kN 注：锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×18=90mm 符合要求！ 五、二号主梁验算 1、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)205主梁材料抗剪强度设计值(N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2) 荷载标准值： q'=gk=0.205kN/m 第一排立杆处：P1' =R'1B=3.995kN； 第二排立杆处：P2' =R'2B=8.214kN； 荷载设计值： q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m 第一排立杆处：P1 =R1B=4.984kN； 第二排立杆处：P2 =R2B=10.255kN； 计算简图如下： 1）抗弯验算 =Mmax/W=1.76×106/(141×103)=12.482 N/mm2f=205 N/mm2 满足要求！ 2）抗剪验算 maxVmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=11.85×1000×88×1602-(88-6)×140.22/(8××6)=14.004N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 3）挠度验算 max=0.154 mm2l/400=2×1977/400=9.885mm 满足要求！ 4）支座反力计算 R1=-0.526kN； R2=4.732kN； R3=11.894kN； 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180051001900是 3、上拉杆件验算钢丝绳型号6×19钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)1550钢丝绳直径(mm)18.5钢丝绳不均匀系数0.85钢丝绳安全系数k8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n4主梁拉环直径d(mm)20焊缝厚度he(mm)10焊缝长度lw(mm)100角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160钢丝绳绳卡作法 上拉杆件角度计算： 1=arctan(n1/m1)= arctan(5100/1900)=69.567° 上拉杆件支座力： RS1=R3=11.894kN 主梁轴向力： NSZ1= RS1/tan1=11.894/tan(69.567°)=4.431kN 上拉杆件轴向力： NS1= RS1/sin1=11.894/sin(69.567°)=12.693kN 上拉杆件的最大轴向拉力：NS=maxNS1 =12.693kN 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=199.5kN Fg=×Fg/k=0.85×199.5/8=21.197kNNS=12.693kN 符合要求！ 绳夹数量： n=1.667Fg/(2T)=1.667×21.197/(2×15.19)=2个n=4个 符合要求！ 拉环验算： =Fg/(2A)=2Fg/d2=2×21.197×103/(×202)=33.736N/mm2f=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： f=NS/(he×lw)=12.693×103/(10×100)=12.693N/mm2 fftw=1.22×160=195.2N/mm2 正面角焊缝的强度设计值增大系数f=1.22 符合要求！ 4、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =Nsz1 =4.431kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=1.76×106/(1.05×)+4.431/2610=11.89 N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 受弯构件整体稳定性分析： 其中b - 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，b=1.6 由于b大于0.6，根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值为0.894。 = Mmax/(bWx)=1.76×106/(0.894×141×103)=13.962N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 5、锚固段与楼板连接的计算主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)100锚固螺栓d2(mm)18混凝土与螺栓表面的容许粘结强度b(N/mm2)2锚固螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)50梁/楼板混凝土强度等级C35锚固螺栓1锚固螺栓2 1）螺栓粘结力锚固强度计算 锚固点锚固螺栓受力：N/2 =0.263kN 螺栓锚固深度:h N/(4××d×b)=0.526×103/(4×3.14×18×2)=1.163mm 螺栓验算： =N/(4××d2/4)=0.526×103/(4××182/4)=0.517kN/mm20.85×ft=42.5N/mm2 符合要求！ 2）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=0.95×fc=0.95×16.7=15.865N/mm2 N/2 =2.366kN 2×(b2-d2/4)×fcc=2×(902-3.14×182/4)×15.865/1000=248.939kN 注：锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×18=90mm 符合要求！ 六、三号主梁验算 1、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)205主梁材料抗剪强度设计值(N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2) 荷载标准值： q'=gk=0.205kN/m 第一排立杆处：P1' =R'1C=5.5kN； 第二排立杆处：P2' =R'2C=7.123kN； 荷载设计值： q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m 第一排立杆处：P1 =R1C=6.863kN； 第二排立杆处：P2 =R2C=8.888kN； 计算简图如下： 1）抗弯验算 =Mmax/W=1.96×106/(141×103)=13.901 N/mm2f=205 N/mm2 满足要求！ 2）抗剪验算 maxVmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=11.169×1000×88×1602-(88-6)×140.22/(8××6)=13.199N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 3）挠度验算 max=0.115 mm2l/400=2×1723/400=8.615mm 满足要求！ 4）支座反力计算 R1=-0.747kN； R2=6.012kN； R3=11.223kN； 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150051001700是 3、上拉杆件验算钢丝绳型号6×19钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)1550钢丝绳直径(mm)18.5钢丝绳不均匀系数0.85钢丝绳安全系数k8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n4主梁拉环直径d(mm)20焊缝厚度he(mm)10焊缝长度lw(mm)100角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160钢丝绳绳卡作法 上拉杆件角度计算： 1=arctan(n1/m1)= arctan(5100/1700)=71.565° 上拉杆件支座力： RS1=R3=11.223kN 主梁轴向力： NSZ1= RS1/tan1=11.223/tan(71.565°)=3.741kN 上拉杆件轴向力： NS1= RS1/sin1=11.223/sin(71.565°)=11.83kN 上拉杆件的最大轴向拉力：NS=maxNS1 =11.83kN 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=199.5kN Fg=×Fg/k=0.85×199.5/8=21.197kNNS=11.83kN 符合要求！ 绳夹数量： n=1.667Fg/(2T)=1.667×21.197/(2×15.19)=2个n=4个 符合要求！ 拉环验算： =Fg/(2A)=2Fg/d2=2×21.197×103/(×202)=33.736N/mm2f=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： f=NS/(he×lw)=11.83×103/(10×100)=11.83N/mm2 fftw=1.22×160=195.2N/mm2 正面角焊缝的强度设计值增大系数f=1.22 符合要求！ 4、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =Nsz1 =3.741kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=1.96×106/(1.05×)+3.741/2610=13.24 N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 受弯构件整体稳定性分析： 其中b - 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，b=1.6 由于b大于0.6，根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值为0.894。 = Mmax/(bWx)=1.96×106/(0.894×141×103)=15.549N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 5、锚固段与楼板连接的计算主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)100锚固螺栓d2(mm)18混凝土与螺栓表面的容许粘结强度b(N/mm2)2锚固螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)50梁/楼板混凝土强度等级C35锚固螺栓1锚固螺栓2 1）螺栓粘结力锚固强度计算 锚固点锚固螺栓受力：N/2 =0.374kN 螺栓锚固深度:h N/(4××d×b)=0.747×103/(4×3.14×18×2)=1.651mm 螺栓验算： =N/(4××d2/4)=0.747×103/(4××182/4)=0.734kN/mm20.85×ft=42.5N/mm2 符合要求！ 2）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=0.95×fc=0.95×16.7=15.865N/mm2 N/2 =3.006kN 2×(b2-d2/4)×fcc=2×(902-3.14×182/4)×15.865/1000=248.939kN 注：锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×18=90mm 符合要求！
