型钢悬挑脚手架扣件式计算书Word下载.docx
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5跨1设
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)
2
地区
安徽绩溪
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.5
风荷载体型系数μs
1.132
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)
0.938,0.65
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
0.531,0.368
计算简图:
立面图
侧面图
3、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
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
107800
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×
(0.033+Gkjb×
lb/(n+1))+1.4×
Gk×
lb/(n+1)=1.2×
(0.033+0.1×
1.05/(2+1))+1.4×
2×
1.05/(2+1)=1.062kN/m
正常使用极限状态
q'
=(0.033+Gkjb×
lb/(n+1))+Gk×
lb/(n+1)=(0.033+0.1×
1.05/(2+1))+2×
1.05/(2+1)=0.768kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×
1.062×
1.22=0.153kN·
m
σ=Mmax/W=0.153×
106/4490=34.058N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q'
la4/(100EI)=0.677×
0.768×
12004/(100×
206000×
107800)=0.486mm
νmax=0.486mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1200/150,10]=8mm
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×
1.2=1.402kN
Rmax'
=1.1q'
la=1.1×
1.2=1.014kN
四、横向水平杆验算
由上节可知F1=Rmax=1.402kN
q=1.2×
0.033=0.04kN/m
由上节可知F1'
=Rmax'
=1.014kN
=0.033kN/m
弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.496×
106/4490=110.406N/mm2≤[f]=205N/mm2
变形图(mm)
νmax=1.898mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[1050/150,10]=7mm
Rmax=1.423kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
双扣件
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=1.402/2=0.701kN≤Rc=0.9×
12=10.8kN
横向水平杆:
Rmax=1.423kN≤Rc=0.9×
六、荷载计算
脚手架架体高度H
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+la×
n/2×
0.033/h)×
H=(0.12+1.2×
2/2×
0.033/1.8)×
19.5=2.773kN
单内立杆:
NG1k=2.773kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:
NG2k1=(H/h+1)×
la×
lb×
Gkjb×
1/2/2=(19.5/1.8+1)×
1.2×
1.05×
0.1×
1/2/2=0.373kN
1/2表示脚手板2步1设
NG2k1=0.373kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
NG2k2=(H/h+1)×
Gkdb×
1/1=(19.5/1.8+1)×
0.17×
1/1=2.414kN
1/1表示挡脚板1步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
NG2k3=Gkmw×
H=0.01×
19.5=0.234kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.373+2.414+0.234=3.021kN
NG2k=NG2k1=0.373kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×
(nzj×
Gkzj)/2=1.2×
(1×
2)/2=1.26kN
内立杆:
NQ1k=1.26kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
N=1.2×
(NG1k+NG2k)+0.9×
1.4×
NQ1k=1.2×
(2.773+3.021)+0.9×
1.26=8.54kN
(2.773+0.373)+0.9×
1.26=5.362kN
七、钢丝绳卸荷计算
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
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
5
吊环设置
共用
吊环钢筋直径d(mm)
20
钢丝绳型号
6×
19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1400
钢丝绳受力不均匀系数Kx
1.5
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
10
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
卸荷系数Kf
0.8
上部增加荷载高度(m)
6
脚手架卸荷次数
钢丝绳卸荷
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法(共用)
第1次卸荷验算
α1=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/200)=86.186°
α2=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/1500)=63.435°
钢丝绳竖向分力,不均匀系数KX取1.5
P1=Kf×
KX×
N×
hj(n+1)/H×
HL/la=0.8×
1.5×
5.362×
13.5/19.5×
1.2/1.2=4.455kN
P2=Kf×
8.54×
1.2/1.2=7.095kN
钢丝绳轴向拉力
T1=P1/sinα1=4.455/sin86.186°
=4.465kN
T2=P2/sinα2=7.095/sin63.435°
=7.932kN
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1,T2]=7.932kN
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×
7.932/(2×
15.19)=1个≤[n]=5个
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]×
103/(π×
de2/4)=7.932×
102/4)=100.996N/mm2≤[ft]=170N/mm2
钢丝绳:
查表得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=101kN
[Fg]'
=α×
Fg/k=0.85×
101/9=9.539kN≥[Fg]=7.932kN
吊环最小直径dmin=(4A/π)1/2=(4×
[Fg]/([f]π))1/2=(4×
7.932×
103/(65π))1/2=13mm
d=20≥dmin
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
第1次卸荷钢丝绳直径14mm,必须拉紧至7.932kN,吊环直径为20mm。
八、立杆稳定性验算
立杆计算长度系数μ
立杆截面抵抗矩W(mm3)
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
立杆截面面积A(mm2)
424
连墙件布置方式
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×
1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×
103/15.9=169.811≤210
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=Kμh=1.155×
1.8=3.119m
长细比λ=l0/i=3.119×
103/15.9=196.132
查《规范》表A得,φ=0.188
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
底部卸荷段立杆
单立杆的轴心压力设计值N1=(1.2×
(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k)×
(hx1+(1-Kf)
×
(hx顶-hx1)+max[6,(1-Kf)×
hj顶])/H=(1.2×
(2.773+3.021)+1.4×
1.26)
(6+(1-0.8)×
(6-6)+max[6,(1-0.8)×
13.5])/19.5=5.364KN
顶部卸荷段立杆
单立杆的轴心压力设计值N2=(1.2×
(NG1k+NG2k)+1.4×
NQ1k)×
(H-hx顶)/H
=(1.2×
1.26)×
(19.5-6)/19.5=6.034kN
单立杆轴心压力最大值N=max(N1、N2)=6.034KN
σ=N/(φA)=6034.417/(0.188×
424)=75.703N/mm2≤[f]=205N/mm2
组合风荷载作用
(NG1k+NG2k)+0.9×
1.4NQ1k)×
(2.773+3.021)+0.9×
13.5])/19.5=5.255KN
(19.5-6)/19.5=5.912kN
单立杆轴心压力最大值N=max(N1、N2)=5.912KN
Mw=0.9×
Mwk=0.9×
ωklah2/10=0.9×
0.368×
1.82/10=0.18kN·
σ=N/(φA)+Mw/W=5912.294/(0.188×
424)+180278.784/4490=114.322N/mm2≤[f]=205N/mm2
九、连墙件承载力验算
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
连墙件截面面积Ac(mm2)
连墙件截面回转半径i(mm)
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
连墙件与扣件连接方式
Nlw=1.4×
ωk×
h×
la=1.4×
0.531×
1.8×
1.2=6.423kN
长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896(Nlw+N0)/(φAc)=(6.423+3)×
103/(0.896×
424)=24.804N/mm2≤0.85×
[f]=0.85×
205N/mm2=174.25N/mm2
Nlw+N0=6.423+3=9.423kN≤0.9×
满足要求
悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度(m)
16
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距(mm)
1200
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)
主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)
2300
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)
4000
梁/楼板混凝土强度等级
C30
二、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
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)
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
主梁允许挠度[ν](mm)
1/250
荷载标准值:
=gk=0.205=0.205kN/m
第1排:
F'
1=F1'
/nz=4.883/1=4.883kN
第2排:
2=F2'
荷载设计值:
gk=1.2×
0.205=0.246kN/m
F1=F1/nz=6.034/1=6.034kN
F2=F2/nz=6.034/1=6.034kN
1、强度验算
σmax=Mmax/W=6.433×
106/141000=45.626N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=11.949×
1000×
[88×
1602-(88-6)×
140.22]/(8×
11300000×
6)=14.121N/mm2
τmax=14.121N/mm2≤[τ]=125N/mm2
3、挠度验算
νmax=1.865mm≤[ν]=2×
lx/250=2×
2300/250=18.4mm
4、支座反力计算
R1=0.573kN,R2=-5.219kN,R3=18.263kN
三、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=|[(-(+NXZ1))]|/nz=|[(-(+5.811))]|/1=5.811kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=6.433×
106/(1.05×
141×
103)+5.811×
103/2610=45.68N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--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,φb=0.99
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb'
值为0.79。
σ=Mmax/(φbWx)=6.433×
106/(0.785×
103)=58.111N/mm2≤[f]=215N/mm2
六、锚固段与楼板连接的计算
压环钢筋1
压环钢筋2
1、压环钢筋验算如下
锚固点压环钢筋受力:
N/2=5.219/2=2.609kN
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=5.219×
103/(3.14×
162)=6.489N/mm2≤0.85×
65=55.25N/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,并要保证两侧30cm以上搭接长度
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