型钢悬挑脚手架阳角B计算.docx
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型钢悬挑脚手架阳角B计算
型钢悬挑脚手架(阳角B)计算书
计算依据:
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2011
2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、基本参数
1、基本参数
阳角处主梁悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁离地高度(m)
15
建筑物阳角处角度β
90
立杆纵距la(m)
1、2
梁/楼板混凝土强度等级
C25
2、立杆荷载参数
第几排立杆
离墙距离a(m)
荷载标准值F'(kN)
荷载设计值F(kN)
1
0、35
8
10、9
2
0、9
8
10、9
二、主梁布置及锚固参数
1、主梁布置参数
主梁号
内锚固点坐标x(m)、y(m)
角度α(度)
主梁自内锚固点伸出长度L(m)
主梁锚固方式
1
0、6,-0、6
135
2、6
压环钢筋
2
0、8,-0、6
127、476
2、3
压环钢筋
3
0、85,-0、7
90
2
压环钢筋
平面图
2、主梁锚固参数
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
14
主梁1锚固图
主梁2锚固图
主梁3锚固图
三、一号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
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)
205
主梁材料抗剪强度设计值τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q’=gk=0、205kN/m
第一排立杆处:
P1'=F1’=8kN;
第二排立杆处:
P2’=F2'=8kN;
荷载设计值:
q=1、2×gk=1、2×0、205=0、246kN/m
第一排立杆处:
P1=F1=10、9kN;
第二排立杆处:
P2=F2=10、9kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=1、47×106/(141×103)=10、426N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=7、747×1000×[88×1602-(88-6)×140、22]/(8×11300000×6)=9、155N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0、027mm≤[ν]=2l/360=2×1893/360=10、517mm
满足要求!
4)支座反力计算
R1=-0、821kN;
R2=4、394kN;
R3=12、313kN;
R4=6、554kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
距主梁外锚固点水平距离(mm)
支撑件上下固定点得垂直距离n(mm)
支撑件上下固定点得水平距离m(mm)
就是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
1
就是
2
下撑
槽钢
0
就是
3、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1400
钢丝绳直径(mm)
17
钢丝绳不均匀系数α
0、85
钢丝绳安全系数k
8
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n
3
花篮螺栓在螺纹处得有效直径de(mm)
12
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
主梁拉环直径d(mm)
20
焊缝厚度he(mm)
10
焊缝长度lw(mm)
100
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
钢丝绳绳卡作法
上拉杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3300/2200)=56、31°
上拉杆件支座力:
RS1=R3=12、313kN
主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=12、313/tan(56、31°)=8、209kN
上拉杆件轴向力:
NS1= RS1/sinα1=12、313/sin(56、31°)=14、798kN
上拉杆件得最大轴向拉力:
NS=max[NS1] =14、798kN
查表得,钢丝绳破断拉力总与:
Fg=151、5kN
[Fg]=α×Fg/k=0、85×151、5/8=16、097kN≥NS=14、798kN
符合要求!
绳夹数量:
n=1、667[Fg]/(2T)=1、667×16、097/(2×15、19)=1个≤[n]=3个
符合要求!
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]/(π×de2/4)=16、097×103/(π×122/4)=142、329N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求!
拉环验算:
σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×16、097×103/(π×202)=25、619N/mm2≤[f]=65N/mm2
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个截面计算得吊环应力不应大于65N/mm2
符合要求!
拉环详图(主梁为工字钢)
角焊缝验算:
σf=NS/(he×lw)=14、798×103/(10×100)=14、798N/mm2 ≤βfftw=1、22×160=195、2N/mm2
正面角焊缝得强度设计值增大系数βf=1、22
符合要求!
4、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
槽钢
下撑杆截面类型
5号槽钢
下撑杆截面积A(cm2)
6、93
下撑杆截面惯性矩I(cm4)
26
下撑杆截面抵抗矩W(cm3)
10、4
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)
1、94
对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm)
185
下撑杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3300/3100)=46、79°
下撑杆件支座力:
RX1=R4=6、554kN
主梁轴向力:
NXZ1= RX1/tanα1=6、554/tan(46、79°)=6、157kN
下撑杆件轴向力:
NX1=RX1/sinα1=6、554/sin(46、79°)=8、992kN
下撑杆件得最大轴向压力:
NX=max[NX1] =8、992kN
下撑杆长度:
L1=(m12+n12)0、5=(31002+33002)0、5=4527、693
下撑杆长细比:
λ1=L1/i=4527、693/19、4=233、386
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得,φ1=0、156
轴心受压稳定性计算:
σ1=NX1/(φ1A)=8992/(0、156×693)=83、176N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求!
对接焊缝验算:
σ=NX/(lwt)=8、992×103/A=8、992×103/693=12、975N/mm2≤fcw=185N/mm2
符合要求!
5、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=Nsz1-(Nxz1)=2、052kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=1、47×106/(1、05×141000)+2、052/2610=9、93N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb -— 均匀弯曲得受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017—2003)得,φb=1、6
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、894.
σ = Mmax/(φbWx)=1、47×106/(0、894×141×103)=11、662N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求!
6、锚固段与楼板连接得计算
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
14
梁/楼板混凝土强度等级
C25
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:
N/2 =0、41kN
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=0、821×103/(3、14×162)=1、021N/mm2≤0、85×[f]=0、85×65=55、25N/mm2
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个截面计算得吊环应力不应大于65N/mm2
水平钢梁与楼板压点得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
符合要求!
四、二号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
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)
205
主梁材料抗剪强度设计值τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk=0、205kN/m
第二排立杆处:
P2'=F2'=8kN;
荷载设计值:
q=1、2×gk=1、2×0、205=0、246kN/m
第二排立杆处:
P2=F2=10、9kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=0、132×106/(141×103)=0、936N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=11、003×1000×[88×1602—(88-6)×140、22]/(8×11300000×6)=13、003N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0、005 mm≤[ν]=2l/360=2×1670/360=9、278mm
满足要求!
4)支座反力计算
R1=0、09kN;
R2=0、108kN;
R3=11、268kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
距主梁外锚固点水平距离(mm)
支撑件上下固定点得垂直距离n(mm)
支撑件上下固定点得水平距离m(mm)
就是否参与计算
1
下撑
槽钢
1250
3300
3100
就是
3、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
槽钢
下撑杆截面类型
5号槽钢
下撑杆截面积A(cm2)
6、93
下撑杆截面惯性矩I(cm4)
26
下撑杆截面抵抗矩W(cm3)
10、4
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)
1、94
对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm)
185
下撑杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)= arctan(3300/3100)=46、79°
下撑杆件支座力:
RX1=R3=11、268kN
主梁轴向力:
NXZ1=RX1/tanα1=11、268/tan(46、79°)=10、585kN
下撑杆件轴向力:
NX1= RX1/sinα1=11、268/sin(46、79°)=15、46kN
下撑杆件得最大轴向压力:
NX=max[NX1]=15、46kN
下撑杆长度:
L1=(m12+n12)0、5=(31002+33002)0、5=4527、693
下撑杆长细比:
λ1=L1/i=4527、693/19、4=233、386
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得,φ1=0、156
轴心受压稳定性计算:
σ1=NX1/(φ1A)=15460/(0、156×693)=143、005N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求!
对接焊缝验算:
σ=NX/(lwt)=15、46×103/A=15、46×103/693=22、309N/mm2≤fcw=185N/mm2
符合要求!
4、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=Nxz1 =10、585kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=0、132×106/(1、05×141000)+10、585/2610=0、896N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb—- 均匀弯曲得受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017—2003)得,φb=1、6
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、894。
σ=Mmax/(φbWx)=0、132×106/(0、894×141×103)=1、047N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求!
5、锚固段与楼板连接得计算
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
14
梁/楼板混凝土强度等级
C25
压环钢筋1
压环钢筋2
压环钢筋未受拉力,无需计算,节点按构造做法即可。
五、三号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
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)
205
主梁材料抗剪强度设计值τ(N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk=0、205kN/m
第一排立杆处:
P1'=F1’=8kN;
第二排立杆处:
P2’ =F2'=8kN;
荷载设计值:
q=1、2×gk=1、2×0、205=0、246kN/m
第一排立杆处:
P1=F1=10、9kN;
第二排立杆处:
P2=F2=10、9kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=1、238×106/(141×103)=8、78N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b—δ)h2]=8、541×1000×[88×1602—(88—6)×140、22]/(8×11300000×6)=10、094N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0、014 mm≤[ν]=2l/360=2×1400/360=7、778mm
满足要求!
4)支座反力计算
R1=-0、839kN;
R2=5、006kN;
R3=15、618kN;
R4=2、507kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
距主梁外锚固点水平距离(mm)
支撑件上下固定点得垂直距离n(mm)
支撑件上下固定点得水平距离m(mm)
就是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
800
3100
2200
就是
2
下撑
槽钢
1200
3100
3100
就是
3、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1400
钢丝绳直径(mm)
17
钢丝绳不均匀系数α
0、85
钢丝绳安全系数k
8
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n
3
花篮螺栓在螺纹处得有效直径de(mm)
12
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
主梁拉环直径d(mm)
20
焊缝厚度he(mm)
10
焊缝长度lw(mm)
100
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
钢丝绳绳卡作法
上拉杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3100/2200)=54、638°
上拉杆件支座力:
RS1=R3=15、618kN
主梁轴向力:
NSZ1= RS1/tanα1=15、618/tan(54、638°)=11、084kN
上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1=15、618/sin(54、638°)=19、151kN
上拉杆件得最大轴向拉力:
NS=max[NS1]=19、151kN
查表得,钢丝绳破断拉力总与:
Fg=151、5kN
[Fg]=α×Fg/k=0、85×151、5/8=16、097kN< NS=19、151kN
不符合要求!
调整钢丝绳直径、型号!
绳夹数量:
n=1、667[Fg]/(2T)=1、667×16、097/(2×15、19)=1个≤[n]=3个
符合要求!
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]/(π×de2/4)=16、097×103/(π×122/4)=142、329N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求!
拉环验算:
σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×16、097×103/(π×202)=25、619N/mm2≤[f]=65N/mm2
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个截面计算得吊环应力不应大于65N/mm2
符合要求!
拉环详图(主梁为工字钢)
角焊缝验算:
σf=NS/(he×lw)=19、151×103/(10×100)=19、151N/mm2≤βfftw=1、22×160=195、2N/mm2
正面角焊缝得强度设计值增大系数βf=1、22
符合要求!
4、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
槽钢
下撑杆截面类型
5号槽钢
下撑杆截面积A(cm2)
6、93
下撑杆截面惯性矩I(cm4)
26
下撑杆截面抵抗矩W(cm3)
10、4
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)
1、94
对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm)
185
下撑杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3100/3100)=45°
下撑杆件支座力:
RX1=R4=2、507kN
主梁轴向力:
NXZ1= RX1/tanα1=2、507/tan(45°)=2、507kN
下撑杆件轴向力:
NX1=RX1/sinα1=2、507/sin(45°)=3、545kN
下撑杆件得最大轴向压力:
NX=max[NX1]=3、545kN
下撑杆长度:
L1=(m12+n12)0、5=(31002+31002)0、5=4384、062
下撑杆长细比:
λ1=L1/i=4384、062/19、4=225、983
查《钢结构设计规范》GB50017—2003表C得,φ1=0、166
轴心受压稳定性计算:
σ1 =NX1/(φ1A)=3545/(0、166×693)=30、816N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求!
对接焊缝验算:
σ=NX/(lwt)=3、545×103/A=3、545×103/693=5、115N/mm2≤fcw=185N/mm2
符合要求!
5、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=Nsz1—(Nxz1)=8、577kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=1、238×106/(1、05×141000)+8、577/2610=8、365 N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--均匀弯曲得受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=2、8
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、969。
σ=Mmax/(φbWx)=1、238×106/(0、969×141×103)=9、061N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求!
6、锚固段与楼板连接得计算
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
14
梁/楼板混凝土强度等级
C25
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:
N/2=0、42kN
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=0、839×103/(3、14×162)=1、043N/mm2≤0、85×[f]=0、85×65=55、25N/mm2
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个截面计算得吊环应力不应大于65N/mm2
水平钢梁与楼板压点得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
符合要求!
结论与建议:
1、钢丝绳强度,不符合要求!
调整钢丝绳直径、型号!
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