多排悬挑架主梁验算计算书.doc

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1、多排悬挑架主梁验算计算书 计算依据： 1、建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范JGJ128-2010 2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 3、建筑结构荷载规范GB50009-2012 4、钢结构设计规范GB50017-2003 5、混凝土结构设计规范GB50010-2010 一、基本参数主梁离地高度(m)15.15悬挑方式普通主梁悬挑主梁间距(mm)900主梁与建筑物连接方式平铺在楼板上锚固点设置方式U型锚固螺栓锚固螺栓直径d(mm)18主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)2600主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)300主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)1650梁/楼

2、板混凝土强度等级C30混凝土与螺栓表面的容许粘结强度b(N/mm2)2.5锚固螺栓抗拉强度设计值ft(N/mm2)50 二、梁板参数边梁截面尺寸(mm)宽高300650楼板厚度(mm)120保护层厚度(mm)梁：25,板：15计算跨度lo(mm)梁：6500,板：4200板底部平行主梁方向钢筋6130 HRB400板底部垂直主梁方向钢筋6130 HRB400板顶部平行主梁方向钢筋8120 HRB400板顶部垂直主梁方向钢筋8160 HRB400梁截面底部贯通纵筋625(2排)HRB500梁截面顶部贯通纵筋212(1排)HRB500梁中箍筋6200HRB400(4)钢筋混凝土梁板自重标准值Gk(

3、kN/m3)25楼面均布活荷载Qk(kN/m2)2 三、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下撑250039002300是2上拉255030002500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(mm)1810.97509002810.915009003810.916509004810.92500900 附图如下：平面图立面图 四、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

4、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)215主梁材料抗剪强度设计值(N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁允许挠度(mm)1/360 荷载标准值： q=gk=0.205=0.205kN/m 第1排：F1=F1/nz=8/1=8kN 第2排：F2=F2/nz=8/1=8kN 第3排：F3=F3/nz=8/1=8kN 第4排：F4=F4/nz=8/1=8kN 荷载设计值： q=1.2gk=1.20.205=0.246kN/m 第1

5、排：F1=F1/nz=10.9/1=10.9kN 第2排：F2=F2/nz=10.9/1=10.9kN 第3排：F3=F3/nz=10.9/1=10.9kN 第4排：F4=F4/nz=10.9/1=10.9kN 1、强度验算 弯矩图(kNm) max=Mmax/W=12.231106/141000=86.743N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 2、抗剪验算 剪力图(kN) max=Qmax/(8Iz)bh02-(b-)h2=19.3251000881602-(88-6)140.22/(8113000006)=22.838N/mm2 max=22.838N/mm2=125N/mm2 符

6、合要求！ 3、挠度验算 变形图(mm) max=1.95mm=2lx/360=22600/360=14.444mm 符合要求！ 4、支座反力计算 设计值：R1=-4.83kN,R2=24.561kN,R3=24.915kN 五、下撑杆件验算 下撑杆材料类型工字钢下撑杆截面类型10号工字钢下撑杆截面积A(cm2)14.3下撑杆截面惯性矩I(cm4)245下撑杆截面抵抗矩W(cm3)49下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2)205下撑杆弹性模量E(N/mm2)206000下撑杆件截面回转半径i(cm)4.14对接焊缝抗压强度设计值ftw(N/mm2)185 下撑杆件角度计算： 1=arctanL

7、1/L2=arctan(3900/2300)=59.47 下撑杆件支座力： RX1=nzR3=124.915=24.915kN 主梁轴向力： NXZ1=RX1/tan1=24.915/tan59.47=14.693kN 下撑杆件轴向力： NX1=RX1/sin1=24.915/sin59.47=28.925kN 下撑杆件的最大轴向拉力NX=maxNx1.Nxi=28.925kN 下撑杆长度： L01=(L12+L22)0.5=(39002+23002)0.5=4527.693mm 下撑杆长细比： 1=L01/i=4527.693/41.4=109.365 查钢结构设计规范GB50017-200

8、3表C得，1=0.536 轴心受压稳定性计算： 1=NX1/(1A)=28924.616/(0.5361430)=37.737N/mm2f=205N/mm2 符合要求！ 对接焊缝验算： =NX/(lwt)=28.925103/A=28.925103/1430=20.227N/mm2fcw=185N/mm2 符合要求！ 六、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力：N =|(-(+NXZ1)|/nz=|(-(+14.693)|/1=14.693kN 压弯构件强度：max=Mmax/(W)+N/A=12.231106/(1.05141103)+14.693103/2610=88.242N/mm2f=21

9、5N/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(GB50017-2003)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)=12.231106/(0.929141103)=93.373N/mm2f=215N/mm2 符合要求！ 七、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型锚固螺栓U型锚固螺栓直径d(mm)18梁/楼板混凝土强度等级C30混凝土与螺栓表面的容许粘结强度b(N/mm2)2.5锚固螺栓抗

10、拉强度设计值ft(N/mm2)50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 =4.83/2=2.415kN 螺栓锚固深度:h N/(4db)=4.83103/(43.14182.5)=8.542mm 螺栓验算： =N/(4d2/4)=4.83103/(4182/4)=4.745kN/mm20.85ft=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=0.95fc=0.9514.3=13.585N/mm2 N/2 =2.415kN 2(b2-d2/4)fcc=2(902-3.14182/4)13.585/100

11、0=213.163kN 注：锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=518=90mm 符合要求！ 3、主梁锚固点部位楼板负弯矩配筋计算 楼板简化为简支板承受跨中集中荷载，跨度取主梁内锚固点所在板平行主梁方向的净跨；楼板自重、楼面活荷载等有利荷载，作为安全储备不予考虑。 集中荷载设计值N1=R1=-4.83kN 锚固压点处楼板负弯矩数值：Mmax = N1l0/4=-4.834.2/4=-5.072kNm 计算简图如下：公式参数剖析s=Mmax/(1fcbh02)=5.072106/(114.39001012)=0.0391系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等

12、级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定；fc混凝土轴心抗压强度设计值；可按本规范表4.1.4-1取值b计算宽度:b=900mmh0截面有效高度: h0=120-15-8/2=101mm=1-(1-2s)1/2=1-(1-20.039)1/2=0.039s截面抵抗矩系数s =1-/2=1-0.039/2=0.98相对受压区高度As=Mmax /(sfyh0)=5.072106/(0.98360101)=142.29Mmax边梁弯矩数值s力臂系数fy钢筋强度设计值，可按本规范表4.2.3-1取值 AsAs=(d1/2)2b/a1=3.14(8/2)2900/120=376.991mm2

13、 符合要求！ 4、边梁配筋及抗剪验算 梁自重：q1Gkh1b=250.650.3=4.875kN/m 板自重：q2Gkh2l0/2=250.124.2/2=6.3kN/m 均布荷载设计值：q =1.2(q1+q2)+1.4Qk(b+l0/2)= 1.2(4.875+6.3)+1.42(0.3+4.2/2)=20.13kN/m 集中荷载设计值N2=R2=24.561kN 计算简图如下： 1)、边梁配筋验算 弯矩图一(kNm) 弯矩图二(kNm) 边梁弯矩值为：Mmax =max(M1,M2)=248.716kNm 根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条：公式参数剖析s=M

14、max/(1fcbh02)=248.716106/(114.33005942)=0.1641系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定；fc混凝土轴心抗压强度设计值；可按本规范表4.1.4-1取值b计算宽度：b=300mmh0截面有效高度:h0=650-25-6-25/2-(2-1)25/2=594mm=1-(1-2s)1/2=1-(1-20.164)1/2=0.181s截面抵抗矩系数s =1-/2=1-0.181/2=0.91相对受压区高度M1=Afy(h0-as)=226.195435(594-31)10-6=55.39

15、6kN.mas受压区边缘至受压钢筋合力作用点距离as=25+12/2+(1-1)25/2=31mmA梁顶层钢筋界面面积：A= n(d/2)2=23.142(12/2)2=226.195mm2As=(Mmax-M1)/(sfyh0)=(248.716-55.396)106/(0.91435594)=822.45mm2Mmax边梁弯矩数值s力臂系数fy钢筋强度设计值，可按本规范表4.2.3-1取值 AsAs=n(d/2)2=63.14(25/2)2=2945.243mm2 符合要求！ 2)、边梁抗剪验算 剪力图一(kN) 剪力图二(kN) 锚固压点处楼板负剪力数值为：Vmax =max(V1,V2

16、)=163.667kN 根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.3.4条：公式参数剖析V=cvftbh0+fyvAsv/sh0 =(0.4381.43300594+360113.097/200594)/1000 =232.41kNV构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值cv斜截面混凝土受剪承载力系数；按本规范第6.3.4条的规定取值b计算宽度：b=300mmft混凝土轴心抗拉强度设计值；按本规范表4.1.4-2取值h0截面有效高度:h0=650-25-6-25/2-(2-1)25/2=594mmfyv箍筋的抗拉强度设计值，按本规范第4.2.3的规定采用Asv配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积s沿构件长度方向的箍筋间距 Vmax=163.667kNV=232.41kN 符合要求！