型钢悬挑扣件式钢管脚手架计算书.doc

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1、 型钢悬挑扣件式钢管脚手架计算书一、架体验算（非阳角部位）44二、悬挑梁验算(非阳角部位)53三、架体验算（阳角部位）60四、悬挑梁验算(阳角部位)61五、超长部位悬挑梁验算68六、混凝土强度验算75型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)、建筑施工悬挑式钢管脚手架安全技术规程(DGJ32/J121-2011)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)、钢结构设计规范(GB 50017-2017)、建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)、建筑施工高处作业安全技术规程(JGJ80-2016) 以及本工程的施工图纸及相关规范标准。

2、一、架体验算（非阳角部位）1、参数信息（1）、脚手架参数脚手架设计类型装修脚手架脚手板设计荷载(kN/m2)2同时施工作业层数2卸荷设置无脚手架搭设方式双排脚手架脚手架钢管类型482.75mm脚手架架体高度H(m)17.4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)0.30双立杆计算方法不设置双立杆（2）、荷载设计值脚手板类型钢芭脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.1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/m2)0.01挡脚板类型木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4

3、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设装修脚手架作业层数nzj2装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)2地区安全网设置全封闭基本风压0(kN/m2)0.3风荷载体型系数s1.128风压高度变化系数z(连墙件、单立杆稳定性)1.965，1.876风荷载标准值k(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.665，0.635 计算简图：立面图双螺帽双螺帽侧面图（悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，上部设M24钢筋拉杆与结构采用螺栓连接） 2、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n2横杆抗弯强度设计值f(N/mm2)205横杆

4、截面惯性矩I(mm4)115000横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4790纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态 q=1.2(0.036+Gkjblb/(n+1)+1.4Gklb/(n+1)=1.2(0.036+0.10.85/(2+1)+1.420.85/(2+1)=0.87kN/m 正常使用极限状态 q=(0.036+Gkjblb/(n+1)+Gklb/(n+1)=(0.036+0.10.85/(2+1)+20.85/(2+1)=0.631kN/m 计算简图如下： （1）、抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.10.871.52=0.196kNm =Mma

5、x/W=0.196106/4790=40.886N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ （2）、挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.6770.63115004/(100206000115000)=0.913mm max0.913mmminla/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=1.10.871.5=1.436kN 正常使用极限状态 Rmax=1.1qla=1.10.6311.5=1.041kN 4、横向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.436kN q=

6、1.20.036=0.043kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.041kN q=0.036kN/m （1）、抗弯验算 计算简图如下： 弯矩图(kNm) =Mmax/W=0.41106/4790=85.667N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ （2）、挠度验算 计算简图如下： 变形图(mm) max0.968mmminlb/150，10min850/150，105.667mm 满足要求！ （3）、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.454kN 4、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

7、=1.436/2=0.718kNRc=0.98=7.2kN 横向水平杆：Rmax=1.454kNRc=0.98=7.2kN 满足要求！ 5、荷载计算（标准架体）脚手架架体高度H17.4脚手架钢管类型483.0mm每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.12（1）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+lan/20.036/h)H=(0.12+1.52/20.036/1.8)19.8=2.968kN 单内立杆：NG1k=2.968kN 2）、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)lalbGkjb1/1/2=(19.8/

8、1.8+1)1.50.850.11/1/2=0.765kN 1/1表示脚手板1步1设 单内立杆：NG2k1=0.765kN 3）、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)laGkdb1/4=(19.8/1.8+1)1.50.171/4=0.765kN 1/4表示挡脚板4步1设 4）、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆：NG2k3=GkmwlaH=0.011.519.8=0.297kN 5）、构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.765+0.765+0.297=1.827kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=

9、0.765kN（2）、立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=lalb(nzjGkzj)/2=1.50.85(22)/2=2.55kN 内立杆：NQ1k=2.55kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力：单外立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.968+1.827)+ 0.91.42.55=8.967kN单内立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(2.968+0.765)+ 0.91.42.55=7.693kN6、下部架体作为上部架体临时支撑时立杆增加荷载计算（两步3.6M高架体）（1）、立杆静荷载计算 1）、立杆承受的结构自重标准

10、值NG1k 单外立杆：NG1k=(gk+lan/20.033/h)H=(0.129+1.52/20.033/1.8)7.2=1.129kN 单内立杆：NG1k=1.129kN 2）、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)lalbGkjb1/1/2=(7.2/1.8+1)1.50.850.11/1/2=0.319kN 1/1表示脚手板1步1设 单内立杆：NG2k1=0.319kN 3）、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)laGkdb1/4=(7.2/1.8+1)1.50.171/4=0.319kN 1/4表示挡脚板4步1设 4）、围

11、护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆：NG2k3=GkmwlaH=0.011.57.2=0.108kN 构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.319+0.319+0.108=0.746kN 单内立杆：NG2k=NG2k1=0.319kN （2）、立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=lalb(nzjGkzj)/2=1.50.85(22)/2=2.55kN 内立杆：NQ1k=2.55kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力： 单外立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(1.129+0.746)+ 0.91.42.55

12、=5.463kN单内立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.91.4NQ1k=1.2(1.129+0.319)+ 0.91.42.55=4.95kN7、按最不利状况验算立杆稳定性（增加上挑架体7.2M立杆）脚手架架体高度H18（+3.6M）立杆计算长度系数1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4730立杆截面回转半径i(mm)15.9立杆抗压强度设计值f(N/mm2)205立杆截面面积A(mm2)450连墙件布置方式垂直间距2.9m，水平间距不大于4.5m （1）、立杆长细比验算 立杆计算长度l0=Kh=11.51.8=2.7m 长细比=l0/i=2.7103/15.9=169.811210

13、轴心受压构件的稳定系数计算： 立杆计算长度l0=kh=1.1551.51.8=3.118m 长细比=l0/i=3.118103/15.9=196.132 查规范表A得，=0.188 满足要求！ （2）、立杆稳定性验算 不组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2(2.822+1.672+1.129+0.746)+1.42.55=11.21kN =N/(A)=11213/(0.188450)=132.54N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.91.4NQ1k=1.

14、2(2.822+1.672+1.129+0.746)+0.91.42.55=10.856KnMw=0.91.4Mwk=0.91.4klah2/10=0.91.40.5131.51.82/10=0.314kNm=N/(A)+ Mw/W=10856/(0.188450)+ 314000/4730=194N/mm2f=205N/mm2 8、连墙件承载力验算连墙件布置方式两步二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483.0mm连墙件截面面积Ac(mm2)450连墙件截面回转半径i(mm)15.9连墙件抗压强度

15、设计值f(N/mm2)205对接焊缝的抗拉、抗压强度ft(N/mm2)185 Nlw=1.4k2h3la=1.40.66521.831.5=15.082kN 长细比=l0/i=600/15.9=37.736，查规范表A.0.6得，=0.896 (Nlw+N0)/(Ac)=(15.082+3)103/(0.896450)=44.846N/mm20.85f=0.85205N/mm2=174.25N/mm2 满足要求！ 对接焊缝强度验算： 连墙件的周长lw=d=3.14248=150.796mm； 连墙件钢管的厚度t=3.0mm； =(Nlw+N0)/(lwt)=(15.082+3)103/(150

16、.7963.2)=37.472N/mm2ft=185N/mm29、上部临时支撑落在大横杆上时验算 控制立杆在大横杆上位置距节点不超过150mm大横杆受弯矩：M=5.70.151.35/1.5=0.77KN.M=770000/4730=162.8 N/mm2ft=215N/mm2二、悬挑梁验算(非阳角部位)1、基本参数主梁离地高度(m)57悬挑方式普通主梁悬挑主梁间距(mm)1300主梁与建筑物连接方式锚固螺栓连接主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)1250主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)0梁/楼板混凝土强度等级C25 2、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

17、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100030001000是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(mm)17.49.35350150027.49.3512001500 附图如下：平面图剖面图3、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁合并根数nz1主梁材料规格16号工字钢主梁截面积A(cm2)26.13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)21.2主梁材

18、料抗剪强度设计值(N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2)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=8.94/1=8.94kN 第2排：F2=F2/nz=8.94/1=8.94kN 荷载设计值： q=1.2gk=1.20.205=0.246kN/m 第1排：F1=F1/nz=11.21/1=11.21kN 第2排：F2=F2/nz=11.21/1=11.21kN （1）、强度验算 弯矩图(kNm) max=Mmax/W=1.307106/141000=9.272N/mm2f=215N/mm2 符合要求！

19、（2）、抗剪验算剪力图(kN) max=Qmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=11.261000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=13.307N/mm2 max=13.307N/mm2=125N/mm2 符合要求！（3）、挠度验算变形图(mm) max=0.013mm=2lx/250=21200/250=9.6mm 符合要求！ （4）、支座反力计算R1=8.714kN, R2=14.006kN（5）、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =NSZ1 =14.006/tan71.565=4.669kN压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=1.30

20、7106/(1.05185103)+4.669103/3016=8.276N/mm2f=215N/mm2 塑性发展系数 符合要求！ 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(GB50017-2014)得，b=2 由于b大于0.6，根据钢结构设计规范(GB50017-2014)附表B，得到 b值为0.93。 = Mmax/(bWx)=1.307106/(0.929141103)=9.981N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 4、上拉杆件及连接件验算 （1）、拉杆受力验算上拉杆材料类型钢筋上拉杆截面类型24上拉杆截面积A(cm2)3.801

21、上拉杆截面惯性矩I(cm4)245上拉杆截面抵抗矩W(cm3)49上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2)205上拉杆弹性模量E(N/mm2)206000螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)19.6螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)160焊缝抗拉强度设计值ftw(N/mm2)160吊耳板厚S(mm)10吊耳板宽LDP(mm)110吊耳板高L(mm)100吊耳板圆周外半径R(mm)45吊孔直径D(mm)25吊耳板许用拉应力(N/mm2)215吊耳板许用剪应力(N/mm2)125 上拉杆件角度计算： 1=arctanL1/L2=arctan(3000/1000)=71.565 上拉杆件支座力： R

22、S1=nzR1=118.855=18.855kNNS1=RS1/sin1=14.006/sin71.565=14.764kN 上拉杆件的最大轴向拉力NS=maxNS1.NSi/2=7.382kN 轴心受拉稳定性计算：=NS/A=7.382103/380.1=19.42N/mm20.5f=102.5N/mm2（2）、拉杆中部花篮螺栓验算 =NS/(de2/4)= 14.764103/(19.62/4)=48.96N/mm2ft=160N/mm2（3）、拉杆上部穿墙螺栓验算穿墙螺栓受向下的剪切力：Nv=14.006KN穿墙螺栓受轴向拉力：Nt=4.669KN螺栓受剪承载力设计值：Nvb=352.5

23、130=45.825KN螺栓受拉承载力设计值：Ntb=352.5170=59.825KN =()2+()2 =0.3151（4）、拉杆上部垫片验算=N/A0=4669/(808-288)=11.22N/mm2205 N/mm2，满足要求。（5）、拉杆上、下部位钢筋与连接部位焊接验算焊缝长度 lw=70mm 焊缝高度 hg=6mm 考虑按单面角焊焊缝强度设计值：T=0.7fsflwhg=0.7160670=47.04KN14.764KN，满足要求。（6）、拉杆下部连接板、耳板验算连接板所受拉力 NT=14764/(9010-2510)=22.71 N/mm2205 N/mm2耳板焊缝受弯矩 M=

24、4.6690.055=0.26KN.m焊缝受拉力 NT=14.006KN焊缝受剪应力 NV=4.669KN焊缝长度为双面焊，单面长为55mm，双面共计110，焊缝高度为6mmf=NT/20.7hglw+6M/20.7hglw2=(14006/(20.76110)+6260000/(20.76110110)=30.51 N/mm2tf=NV/2hglw=4669/(20.76110)=5.05N/mm2= (30.5130.51+5.055.05)0.5=30.93N/mm2160 N/mm25、悬挑主梁与结构连接部位螺栓强度验算（1）、螺栓强度验算螺栓受向下的剪切力：Nt =14.006KN4

25、5.825KN,满足要求。螺栓受轴向压应力：NV =4.669KN0.5f=102.5N/mm2 符合要求！ 3、拉杆中部花篮螺栓验算 =NS/(de2/4)= 12.542103/(19.62/4)=41.59N/mm2ft=170N/mm24、拉杆上部穿墙螺栓验算穿墙螺栓受向下的最大剪切力：Nv=13.799KN穿墙螺栓受轴向拉力：Nt=8.739KN螺栓受剪承载力设计值：Nvb=352.5130=45.825KN螺栓受拉承载力设计值：Ntb=352.5170=59.825KN螺栓承载力验算： =()2+()2 =0.31符合要求！（4）、拉杆上部垫片验算=N/A0=8739/(808-288)=21N/mm2205 N/mm2，满足要求。（5）、拉杆上