悬挑式脚手架计算式建筑设计及方案_建筑-设计及方案.pdf

型钢悬挑式脚手架计算式、脚手架参数 脚手架设计类型 结构脚手架 卸荷设置 无 脚手架搭设排数 双排脚手架 脚手架钢管类型 48 3 脚手架架体高度 H(m)19.8 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 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 、荷载设计 脚手板类型 冲压钢脚手板 脚手板自重标准值 Gkjb(kN/m 2)0.3 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/m 2)0.01 挡脚板类型 冲压钢挡脚板 栏杆与挡脚板自重标准值 Gkdb(kN/m)0.17 挡脚板铺设方式 1步1设 每米立杆承受结构自重标准值 gk(kN/m)0.12 横向斜撑布置方式 6跨1设 结构脚手架作业层数 njj 1 结构脚手架荷载标准值 Gkjj(kN/m 2)3 地区 福建泉州市 安全网设置 全封闭 基本风压 0(kN/m 2)0.4 风荷载体型系数 s 1.132 风压高度变化系数 z(连墙件、单 立杆稳定性)0.938，0.65 风荷载标准值 k(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.425，0.294 计算简图：立面图 侧面图 筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知三、纵向水平杆验算 纵、横向水平杆布置方式 纵向水平杆在 上 横向水平杆上纵向水平杆根数 n 1 横杆抗弯强度设计值 f(N/mm 2)205 横杆截面惯性矩 I(mm4)107800 横杆弹性模量 E(N/mm 2)206000 横杆截面抵抗矩 W(mm 3)4490 承载能力极限状态 q=1.2(0.033+Gkjblb/(n+1)+1.4 Gklb/(n+1)=1.2(0.033+0.3 0.8/(1+1)+1.4 30.8/(1+1)=1.86 4kN/m 正常使用极限状态 q=(0.033+Gkjb lb/(n+1)+Gklb/(n+1)=(0.033+0.3 0.8/(1+1)+3 0.8/(1+1)=1.353kN/m 计算简图如下：1、抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.1 1.864 1.52=0.419kN m =Mmax/W=0.419 106/4490=93.406N/mm2 f=205N/mm2 满足要求！2、挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.677 1.353 15004/(100 206000107800)=2.089mm max 2.089mm minl a/150，10min1500/150，1010mm 满足要求！3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.1qla=1.1 1.864 1.5=3.076kN 正常使用极限状态 纵、横向水平杆布置 筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知Rmax=1.1qla=1.1 1.353 1.5=2.233kN 四、横向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知 F1=Rmax=3.076kN q=1.2 0.033=0.04kN/m 正常使用极限状态 由上节可知 F1=Rmax=2.233kN q=0.033kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下：筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知 变形图(mm)max1.08mm minl b/150，10min800/150，105.333mm 满足要求！弯矩图(kNm)=Mmax/W=0.618 106/4490=137.728N/mm2f=205N/mm2 满足要求！2、挠度验算 计算简图如下：筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.554kN 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 0.9 扣件抗滑承载力验算：纵向水平杆：Rmax=3.076/2=1.538kN c=R0.9 8=7.2kN 横向水平杆：Rmax=1.554kN Rc=0.9 8=7.2kN 满足要求！六、荷载计算 脚手架架体高度 H 19.8 脚手架钢管类型 48 3 每米立杆承受结构自重标准值 gk(kN/m)0.12 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+l an/2 0.033/h)H=(0.12+1.5 1/2 0.033/1.8)19.8=2.651kN 单内立杆：NG1k=2.651kN 2、脚手板的自重标准值 NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)la lbGkjb1/1/2=(19.8/1.8+1)1.5 0.8 0.3 1/1/2=2.16kN 1/1表示脚手板 1步1设 单内立杆：NG2k1=2.16kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值 NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)la Gkdb1/1=(19.8/1.8+1)1.50.17 1/1=3.06kN 1/1表示挡脚板 1步 1设 4、围护材料的自重标准值 NG2k3 单外立杆：NG2k3=Gkmwla H=0.01 1.5 19.8=0.297kN 5、构配件自重标准值 NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.16+3.06+0.297=5.517kN筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知单内立杆：NG2k=NG2k1=2.16kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=la lb(njjGkjj)/2=1.5 0.8(1 3)/2=1.8kN 内立杆：NQ1k=1.8kN 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(2.651+5.517)+0.9 1.4 1.8=12.069kN 单内立杆：N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9 1.4 NQ1k=1.2(2.651+2.16)+0.9 1.4 1.8=8.041kN 七、立杆稳定性验算 1、立杆长细比验算 立杆计算长度 l 0=K h=1 1.5 1.8=2.7m 长细比=0l/i=2.7 103/15.9=169.811 210 满足要求！轴心受压构件的稳定系数计算：立杆计算长度 l0=Kh=1.155 1.5 1.8=3.119m 长细比=0l/i=3.119 103/15.9=196.132 查规范表 A得，=0.188 2、立杆稳定性验算 不组合风荷载作用 单立杆的轴心压力标准值 N=N G1k+N G2k+NQ1k=2.651+5.517+1.8=9.968kN 单立杆的轴心压力设计值 N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2(2.651+5.517)+1.4 1.8=12.321kN=N/(A)=12321.27/(0.188 424)=154.5722N/mfm=205N/mm2 满足要求！组合风荷载作用 单立杆的轴心压力标准值 N=N G1k+N G2k+NQ1k=2.651+5.517+1.8=9.968kN 脚手架架体高度 H 19.8 立杆截面抵抗矩 W(mm3)4490 立杆抗压强度设计值 f(N/mm 2)205 连墙件布置方式 两步三跨 立杆计算长度系数 1.5 立杆截面回转半径 i(mm)15.9 立杆截面面积 A(mm 2)424 筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知单立杆的轴心压力设计值 N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9 1.4NQ1k=1.2(2.651+5.517)+0.9 1.41.8=12.0 69kN 22 Mw=0.9 1.4 M wk=0.9 1.4 klah2/10=0.9 1.4 0.294 1.5 1.82/10=0.18kN m =N/(A)+M w/W=12069.27/(0.188 424)+180033.84/4490=191.508N/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 焊接连接 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 连墙件截面类型 钢管 连墙件型号 48 3 连墙件截面面积 A c(mm2)424 连墙件截面回转半径 i(mm)15.9 连墙件抗压强度设计值 f(N/mm 2)205 对接焊缝的抗拉、抗压强度 ft(N/2 mm)185 Nlw=1.4 k2h3la=1.4 0.425 21.8 31.5=9.639kN 长细比=l0/i=600/15.9=37.736，查规范表 A.0.6得，=0.896(Nlw+N0)/(Ac)=(9.639+3)103/(0.896 424)=33.269N/mm2 0.85 f=0.85 2052N=/1m7m4.25N/2 mm 满足要求！对接焊缝强度验算：连墙件的周长 lw=d=3.142 48=150.796m；m 连墙件钢管的厚度 t=3mm；=(Nlw+N0)/(lwt)=(9.639+3)103/(150.796 3)=27.938N/mm2tf=185N/mm2 筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知满足要求！悬挑梁验算 一、基本参数 主梁离地高度(m)9.7 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)20 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)2000 梁/楼板混凝土强度等级 C25 、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 1150 2900 1050 否 作用 点号 各排立杆传至梁上荷载 标准值 F(kN)各排立杆传至梁上荷载 设计值 F(kN)各排立杆距主梁外锚固 点水平距离(mm)主梁间距 la(m m)1 9.97 12.32 300 1500 2 9.97 12.32 1100 1500 附图如下：筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知平面图 筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知 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 16号工字钢 主梁截面积 A(cm 2)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/m m2)215 主梁材料抗剪强度设计值 (N/m m2)125 主梁弹性模量 E(N/mm 2)206000 主梁允许挠度 (mm)1/250 荷载标准值：q=gk=0.205=0.205kN/m 第1排：F1=F1/nz=9.97/1=9.97kN 第2排：F2=F2/nz=9.97/1=9.97kN 筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知荷载设计值：q=1.2 gk=1.2 0.205=0.246kN/m 第1排：F1=F1/nz=12.32/1=12.32kN 第2排：F2=F2/nz=12.32/1=12.32kN 1、强度验算 弯矩图(kNm)max=Mmax/W=17.43 106/141000=123.617N/mm2f=215N/mm2 符合要求！2、抗剪验算筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知 剪力图(kN)max=Qmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=24.935 100088 1602-(88-6)140.22/(8 113000006)=29.468N/mm2 max=29.468N/mm2 =125N/m2 m 符合要求！3、挠度验算 max=7.205mm =2x/25l0=2 1200/250=9.6mm 符合要求！4、支座反力计算 R1=-8.469kN,R2=33.896kN 筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知四、悬挑主梁整体稳定性验算 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：筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知查表钢结构设计规范(GB50017-2003)得，b=2 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0.93。=Mmax/(bWx)=17.43 106/(0.929 141103)=133.065N/mm2 f=215N/mm2 符合要求！五、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 U 型螺栓 压环钢筋直径 d(mm)18 梁/楼板混凝土强度等级 C25 U 型螺栓 1、压环钢筋验算如下 锚固点U型螺栓受力：N/2=8.469/2=4.235kN U 型螺栓验算：=N/(4A)=N/2=d8.469 103/(3.14 182)=8.324N/mm20.85 f=0.85 65=55.252N/mm 注：f为U 型钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规范 9.7.6 每个螺栓按 2个截面计算的应力不应大于 65N/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，并要保证底部加强筋的设置。符合要求！筑物距离荷载设计结构脚手架卸荷设置双排脚手架脚手架钢管类型立杆步距立杆横距双立杆计算方法脚手板类型冲压钢脚手板脚手板铺设方式步设脚手板自重标准值密目式安全立网自重标准值挡脚板类型冲压钢挡脚板栏杆与挡脚板荷载标准值结构脚手架作业层数地区福建泉州市安全网设置风荷载体型系数风荷载标准值连墙件单立杆稳定性计算简图全封闭性基本风压风压高度变化系数连墙件单立杆稳定立面图侧面图三纵向水平杆验算纵横向水平杆布置方式纵横杆截面抵抗矩承载能力极限状态正常使用极限状态计算简图如下抗弯验算满足要求挠度验算满足要求支座反力计算承载能力极限状态正常使用极限状态四横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知正常使用极限状态由上节可知