悬挑式脚手架工程方案计算书一(共21页).doc

《悬挑式脚手架工程方案计算书一(共21页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《悬挑式脚手架工程方案计算书一(共21页).doc（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上悬挑式脚手架工程方案计算书目 录一、 编制依据1、 工程施工图纸及现场概况2、 建筑施工脚手架安全技术统一标准GB51210-20163、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20114、 建筑施工安全检查标准JGJ59-20115、 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20156、 混凝土结构设计规范GB50010-20107、 建筑结构荷载规范GB50009-20128、 建筑地基基础设计规范GB50007-20119、 建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-201610、 危险性较大的分部分项工程安全管理规定住建部令第37号二、 工程参

2、数脚手架安全等级级结构重要性系数1.1搭设参数搭设高度30m水平杆步距1.5m立杆纵距1.5m立杆横距0.9m连墙件方式二步二跨连墙件扣件双扣件悬挑水平钢梁16号工字钢钢梁外挑长度1.3m钢梁锚固长度3.2m钢梁与楼板锚固钢筋16圆钢吊拉钢丝绳采用14mm钢丝绳！荷载参数（荷载标准值）永久荷载立杆承受结构自重0.1535kN/m安全网0.01kN/m2脚手板类型木脚手板,1层自重标准值0.35kN/m2栏杆挡脚板木脚手板自重标准值0.17kN/m2可变荷载施工均布活荷载3kN/m2同时施工层数1层风荷载地区山东淄博市张店基本风压0.3kN/m2考虑到钢管锈蚀弯曲等因素，按482.8钢管计算。三

3、、 横向水平杆（小横杆）验算横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。（一）抗弯强度计算1、作用横向水平杆线荷载标准值：qk=(QK+QP1)S=(3+0.35)1.5=5.03 kN/m2、作用横向水平杆线荷载设计值：q=1.4QKS+1.2QP1S=1.431.5+1.20.351.5=6.93 kN/m3、计算最大弯矩：Mmax=qlb2=6.930.92=0.702kNm884、钢管载面模量W=4.25cm35、Q235钢抗弯强度设计值，f=205N/mm26、计算抗弯强度Mmax=1.10.702106=181.69N/mm2 205N/mm2W4.251037、

4、结论：满足要求（二）变形计算1、钢材弹性模量E2.06105N/mm22、钢管惯性矩I10.19cm43、容许挠度 =l/150与10mm4、验算挠度=5qklb4=55.039004=2mm9006与10mm384EI3842.0610510.191041505、结论：满足要求（三）横向水平杆传给纵向水平杆的集中力计算小横杆计算外伸长度a1取0.15m，横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值：F=0.5qlb(1+a1)2=0.56.930.9(1+0.15)2=4.24kNlb0.9由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值Fk=0.5qklb(1+a1)2=0.55.030.9(1+0.1

5、5)2=3.08kNlb0.9四、 纵向水平杆(大横杆)验算双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算，如下图： 不需要计算抗弯强度和挠度。五、 扣件抗滑承载力验算水平杆与立杆连接方式采用单扣件，抗滑承载力= 8kN。纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值=1.14.24=4.66kN=8kN结论：扣件抗滑承载力满足要求六、 计算立杆段轴向力设计值N立杆稳定性计算部位取脚手架底部。1、脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1K=Hsgk=300.1535=4.61kNHs脚手架高度gk每米立杆承受的结构自重2、构配件自重标准值产生的轴向力NG2K=0.5(lb+a1)laQp1+Qp2la+laHQp3=

6、0.5(0.9+0.15)1.510.35+0.171.51+1.5300.01=0.98kNlb立杆横距；a1小横杆外伸长度；la立杆纵距；Qp1脚手板自重标准值；Qp2脚手板挡板自重标准值；Qp3密目式安全立网自重标准值；H脚手架高度；3、施工荷载标准值产生的轴向力总和NQk=0.5(lb+a1)laQk=0.5(0.9+0.15)1.531=2.36kNQk施工均布荷载标准值；4、组合风荷载时立杆轴向力设计值NN=1.2(NG1K+NG2K)+0.91.4NQk=1.2(4.61+0.98)+0.91.42.36=9.68kN5、不组合风荷载时立杆轴向力设计值NN=1.2(NG1K+NG

7、2K)+1.4NQk=1.2(4.61+0.98)+1.42.36=10.01kN6、只组合永久荷载时立杆轴向力标准值N=NG1K+NG2K=4.61+0.98=5.59kN七、 立杆的稳定性计算组合风荷载时，由下式计算立杆稳定性fN计算立杆段的轴向力设计值；A立杆的截面面积；j轴心受压构件的稳定系数， W截面模量；f钢管的抗压强度设计值；Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；Mw=0.91.4Mwk=0.91.4lah210其中，la立杆纵距；h步距；风荷载标准值=zs基本风压，取山东淄博市张店十年一遇值，=0.3kN/m2z风压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范规定采用,地面粗

8、糙度类别为地面粗糙度B类田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区。脚手架立杆稳定性计算部位选择立杆底部，计算高度取距地面25m, z取1.31；s脚手架风荷载体型系数,s=1.3f=1.30.8=1.04 ，值大于1.0时，取1.0。风荷载产生的弯曲压应力：w=Mw=0.91.4zslah2W10Ww=0.91.41.311.00.31.51.52106=39.3 N/mm2104.25103计算长细比：=l0il0计算长度，l0=kh；i截面回转半径；k计算长度附加系数，其值取1.155；考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数；立杆横距lb=0.9m，连墙件布置二步二跨，取=

9、1.5.h步距,1.5m=kh=1.1551.5150.0=162i1.6根据的值，查规范得轴心受压构件的稳定系数j=0.268。组合风荷载时,立杆的稳定性计算按下式验算：=1.19.68103+1.139.3=143.057N/mm2 f=205N/mm20.268398结论:满足要求!不组合风荷载时,立杆的稳定性计算按下式验算:=1.110.01103=103.23N/mm2 f=205N/mm20.268398结论:满足要求!八、 连墙件计算（一）脚手架上水平风荷载标准值k连墙件均匀布置，取脚手架最高处受风荷载最大的连墙件计算，高度按50m，地面粗糙度B类田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比

10、较稀疏的乡镇和城市郊区。风压高度变化系数z=1.62脚手架风荷载体型系数s=1.3j=1.30.8=1.04 ，取值大于1.0时，取1.0。基本风压取山东淄博市张店十年一遇值，=0.3kN/m2=zs=1.621.00.3=0.49kN/m2（二）求连墙件轴向力设计值N每个连墙件作用面积Aw=21.521.5=9.00m2N=Nlw+N0=1.4wkAw+3=1.40.499.00+3=9.17kNNlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值；N0连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排脚手架N0=3kN；（三）连墙件稳定计算连墙杆采用钢管时，杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外侧的

11、短钢管上，因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离，即lH=0.3m，因此长细比=lH=30.0=19 =150i1.6根据值，查规范附录表C，j=0.949,N=9.17103=24.28N/mm2 0.85205=174.25N/mm2jA0.949398满足要求!。（四）扣件抗滑承载力计算连墙件采用双扣件连接,抗滑承载力取12kN。=9.17kN=12kN 连墙件扣件抗滑承载力满足要求!九、 悬挑梁计算-悬挑长度1.3m悬挑梁外伸端承受上部脚手架立杆传递的集中荷载N作用，N=10.01kN；悬挑梁采用16号工字钢，截面惯性矩I = 1130.0cm4，截面模量(抵抗矩) W = 141.

12、0cm3，截面积A=26.1cm2；悬挑长度l1 =1.3m，锚固长度l = 3m，内立杆距支座A的距离l3 =0.3m，外立杆距支座A的距离l2 =1.2m；悬挑梁按照单跨外伸梁计算，支座B为悬挑梁与楼板的内锚固点，支座A为建筑物梁板外边缘支承点，钢丝绳不参与悬挑梁受力计算。悬挑梁计算简图悬挑梁自重荷载q1.226.110-478.5 =0.246kN/m；支座反力计算公式支座弯矩计算公式=-10（1.2+0.3）-（）=-15.223kN.mC点最大挠度计算公式 其中 k=l1/l=1.3/3=0.433，kl=l3/l=0.3/3=0.1，k2=l2/l=1.2/3=0.4经计算，支座反

13、力 RA = 25.783kN，支座反力 RB = -4.705kN，最大弯矩 Mmax = -15.223kN.m （一）悬挑梁抗弯强度计算Mmax=1.115.223106=113.106 205 N/mm21.05W1.05141.0103结论：悬挑梁抗弯强度满足要求!（二）悬挑梁挠度计算计算悬挑梁挠度时，集中荷载采用永久荷载的标准组合N=5.59kN，计算最大挠度 Vmax =6.368mm，容许挠度13002/250=10.4mm。Vmax 6.368mm0.6的时，根据钢结构设计规范jb =1.070.282=0.929jb最终取jb0.929（二）整体稳定验算根据钢结构设计规范，

14、整体稳定验算应按下式计算：=1.115.223106=127.837 205N/mm20.929141.0103M绕强轴作用的最大弯矩，W梁截面模量结论：满足要求!十一、 悬挑梁钢丝绳计算(一)钢丝绳的轴力计算将钢丝绳作为悬挑支撑结构的受力构件，其计算简图如下：计算简图(kN)弯矩图(kN.m)剪力图(kN)经计算,从左到右各支座力分别为：Ra=12.041kN，Rb=8.925kN，Rc=0.111kN钢丝绳的轴力按下式计算：sina=2.9/3.14=0.924Ru=RA=12.041=13.031KNsina0.924（二）选择钢丝绳钢丝绳破断拉力不得小于其所受轴力安全系数，取安全系数为

15、8，则设计钢丝绳最小破断拉力=13.0318=104.2KN依据规范GB/T 20118-2006 一般用途钢丝绳，钢丝绳选择637,公称抗拉强度1570Mpa。钢丝绳直径应不小于15mm,其破断拉力为：104.2KN，设计采用钢丝绳直径16mm,破断拉力133KN，满足设计要求。（三）钢丝绳的拉环强度计算钢丝绳的轴力RU作为拉环的拉力N，为13.031KN。钢丝绳拉环的强度计算公式为=49N/mm265N/mm2其中， ft为吊环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范GB50010-20109.7.6条规定，吊环应采用HPB300级钢筋制作，在构件的自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的钢

16、筋应力不应大于65N/mm2。钢丝绳拉环最小直径:d=N4=13031.0004=13mm2ft23.141565钢丝绳拉环最小直径为13mm, 按构造要求直径不低于20mm。十二、 悬挑梁与建筑结构锚固计算悬挑梁与楼板锚固作法如下图：将型钢悬挑梁锚固在主体结构上的U形钢筋拉环或螺栓使用HPB300级钢筋，其直径16mm，强度应按下式计算：Nm-型钢悬挑梁锚固段压点U形钢筋拉环或螺栓拉力设计值Nm=4.705kN；ft-U形钢筋拉环或螺栓抗拉强度设计值，应按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的规定取ft=50N/mm2，采用2个（对）U形钢筋拉环或螺栓锚固连接时，其承载能力应乘以0.

17、85的折减系数；At-U形钢筋拉环净截面面积或螺栓的有效截面面积（mm2），按JGJ130规范规定采用2个（对）U形钢筋拉环或螺栓，一个钢筋拉环或一对螺栓按两个截面计算，At=4d2/4=804.35mm2；=Nm4705=6.88 ft=65/mm2At804.350.85强度验算满足要求!十三、 转角悬挑梁计算转角处悬挑梁的悬挑长度l1=（lb+lc）+0.1=（0.9+0.3）+0.1=1.80m式中：lb-立杆横距(m)；lc-立内杆距墙距离(m)；0.1-外立杆距悬挑梁端头距离锚固长度l=1.25l1=1.251.80=2.25m内立杆距支座A的距离l3=lc=0.3=0.42m外立

18、杆距支座A的距离l2 =（lb+lc）=1.70m；悬挑梁外伸端承受上部脚手架立杆或联梁传递的集中荷载N作用。根据上面的计算，非转角处立杆轴向力N=10.01kN，受荷面积A=lalb/2=1.50.9/2=0.68m2转角悬挑梁外立杆位置处的集中荷载受荷面积A1=lb/2lb/2=0.20m2转角悬挑梁外立杆位置处的集中荷载N1=A1/AN=0.20/0.68(面积比例)10.01=2.94kN转角悬挑梁内立杆位置处的集中荷载受荷面积A2=（la+lb/2）lb/2=0.88m2（此处内立杆分担面积应该为A2=（la+lb）/2lb/2=0.54m2）转角悬挑梁内立杆位置处的集中荷载N2=A

19、2/AN=0.88/0.6810.01=12.95kN注：上述计算方法实际是立杆集中荷载向面荷载的转换，立杆集中荷载N=10KN时,脚手架立杆常规纵向间距la=1.5m，横向间距lb=0.9m，因此面荷载计算式为q= N/（lalb/2）=10（1.50.92）=14.81KN/,所以转角悬挑梁外立杆位置处集中荷载N1=q/A1=14.810.20=2.96KN, 转角悬挑梁内立杆位置处的集中荷载N2=qA2=14.810.54=8KN。悬挑梁采用16号工字钢，截面惯性矩I = 1130.0cm4，截面模量(抵抗矩) W = 141.0cm3，截面积A=26.1cm2；悬挑梁自重荷载q1.22

20、6.110-478.5 =0.246kN/m；悬挑梁按照单跨外伸梁计算，支座B为悬挑梁与楼板的内锚固点，支座A为建筑物梁板外边缘支承点，钢丝绳不参与悬挑梁受力计算。悬挑梁计算简图支座反力计算公式支座弯矩计算公式C点最大挠度计算公式 其中 k=l1/l=1.80/2.25=0.8，kl=l3/l=0.42/2.25=0.187，k2=l2/l=1.70/2.25=0.756经计算，支座反力 RA = 21.431kN，支座反力 RB = -4.545kN，最大弯矩 Mmax = 10.836kN.m （一）悬挑梁抗弯强度计算Mmax=1.110.836106=80.511 205 N/mm21.

21、05W1.05141.0103结论：悬挑梁抗弯强度满足要求!（二）悬挑梁挠度计算计算悬挑梁挠度时，集中荷载采用永久荷载的标准组合N=5.59kN，N1=1.64kN，N2=7.23kN，计算最大挠度 Vmax =5.369mm，容许挠度18002/250=14.4mm。Vmax 5.369mm14.4mm。 结论：悬挑梁挠度计算满足要求!（三）悬挑梁与建筑结构锚固计算型钢悬挑梁锚固段压点U形钢筋拉环或螺栓拉力设计值Nm=4.545kN，采用两道锚固，锚固钢筋或螺栓直径16mm，截面积At=804.35mm2。U形钢筋拉环或螺栓强度计算如下：=Nm4545=6.65 ft=65N/mm2At80

22、4.350.85强度验算满足要求!十四、 转角联梁的计算转角联梁采用16号工字钢，按集中荷载作用下的简支梁计算，立杆传递的集中荷载N=10.01kN，在最不利情况下的计算简图如下:Mmax=Plalb/( la+lb) =10.011.50.9/(1.5+0.9)=5.631kNm=Mmax=1.15.631106=43.930N/mm2 205N/mm2W141.0103结论:转角联梁抗弯强度满足要求!挠度计算max=0.63mm240016mm150结论:转角联梁挠度验算满足要求!十五、 加长悬挑梁计算悬挑梁采用16号工字钢，截面惯性矩I = 1130.0cm4，截面模量(抵抗矩)W =1

23、41.0cm3，截面积A = 26.1cm2。以钢丝绳吊点作为悬挑梁支座计算。立杆横距0.9m，内立杆距离建筑物1.4m上部脚手架立杆传递的集中荷载设计值N=10.01kN；悬挑梁自重荷载 q=1.226.10.000178.5=0.246kN/m；计算简图(kN)悬挑梁弯矩图(kNm)悬挑梁剪力图(kN)经过计算得到，从左到右各支座力分别为：Ra=15.64kN;Rb=5.91kN;Rc=0kN;最大弯矩 Mmax=4.943kNm；最大变形 Vmax=0.81mm,在第1跨.（一）抗弯强度计算：悬挑梁的抗弯强度设计值f = 205N/mm2；钢丝绳上下吊点的垂直距离为2.9m，悬挑梁轴向力

24、N=15.642.3/2.9=12.40kN；悬挑梁的弯曲应力按下式计算：MmaxN=1.14.94310612.40103=41.48 205 N/mm2x WA1.05141.010326.1102 其中 x - 截面塑性发展系数，取1.05；结论：满足要求!（二）悬挑梁与建筑结构锚固计算型钢悬挑梁锚固段压点U形钢筋拉环或螺栓拉力设计值Nm=9.458kN，采用两道锚固，锚固钢筋或螺栓直径16mm，截面积At=804.35mm2。U形钢筋拉环或螺栓强度计算如下：=Nm9458=13.83 0.6的时候，根据钢结构设计规范jb =1.070.282=0.912jb最终取jb0.912（二）整

25、体稳定验算根据钢结构设计规范，整体稳定验算应按下式计算：=1.14.943106=42.283 205N/mm20.912141.0103M绕强轴作用的最大弯矩，W梁截面模量结论：满足要求!十七、加长悬挑梁钢丝绳计算（一）钢丝绳的轴力计算sina=2.9/3.70=0.784钢丝绳的轴力按下式计算：Ru=RA=15.640=19.949KNsina0.784 （二）选择钢丝绳钢丝绳破断拉力不得小于其所受轴力安全系数，取安全系数为8，钢丝绳最小破断拉力=19.9498=159.6KN。依据规范GB/T 20118-2006 一般用途钢丝绳，钢丝绳选择637,公称抗拉强度1570Mpa。钢丝绳直径应不小于19mm,其破断拉力为：167.2KN。（三）钢丝绳的拉环强度计算钢丝绳的轴力RU作为拉环的拉力，N=19.949KN。钢丝绳拉环的强度计算公式为其中， ft为吊环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范GB50010-20109.7.6条规定，吊环应采用HPB235级钢筋制作，在构件的自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的钢筋应力不应大于50N/mm2。钢丝绳拉环最小直径:d=N4=199494=16mm2ft23.141550钢丝绳拉环最小直径为16mm，按规范要求直径不低于20mm。专心-专注-专业