54米高型钢悬挑脚手架扣件式计算书文档格式.docx
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2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
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0.17
挡脚板铺设方式
1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nzj
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)
地区
广西北海市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.45
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)
2.015,1.13
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)
1.026,0.576
计算简图:
立面图
侧面图
三、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)
121900
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
5080
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×
(0.038+Gkjb×
lb/(n+1))+1.4×
Gk×
lb/(n+1)=1.2×
(0.038+0.3×
0.8/(2+1))+1.4×
2×
0.8/(2+1)=0.889kN/m
正常使用极限状态
q'
=(0.038+Gkjb×
lb/(n+1))+Gk×
lb/(n+1)=(0.038+0.3×
0.8/(2+1))+2×
0.8/(2+1)=0.652kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×
0.889×
1.52=0.2kN·
m
σ=Mmax/W=0.2×
106/5080=39.364N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q'
la4/(100EI)=0.677×
0.652×
15004/(100×
206000×
121900)=0.89mm
νmax=0.89mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
3、支座反力计算
Rmax=1.1qla=1.1×
1.5=1.466kN
Rmax'
=1.1q'
la=1.1×
1.5=1.075kN
四、横向水平杆验算
由上节可知F1=Rmax=1.466kN
0.038=0.046kN/m
由上节可知F1'
=Rmax'
=1.075kN
=0.038kN/m
弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.394×
106/5080=77.603N/mm2≤[f]=205N/mm2
变形图(mm)
νmax=0.786mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[800/150,10]=5.333mm
Rmax=1.484kN
五、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=1.466/2=0.733kN≤Rc=0.9×
8=7.2kN
横向水平杆:
Rmax=1.484kN≤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×
0.038/h)×
H=(0.12+1.5×
2/2×
0.038/1.8)×
54=8.208kN
单内立杆:
NG1k=8.208kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
NG2k1=(H/h+1)×
la×
lb×
Gkjb×
1/2/2=(54/1.8+1)×
1.5×
0.8×
0.3×
1/2/2=2.79kN
1/2表示脚手板2步1设
NG2k1=2.79kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
NG2k2=(H/h+1)×
Gkdb×
1/1=(54/1.8+1)×
0.17×
1/1=7.905kN
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×
54=0.81kN
构配件自重标准值NG2k总计
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=2.79+7.905+0.81=11.505kN
NG2k=NG2k1=2.79kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×
(nzj×
Gkzj)/2=1.5×
(1×
2)/2=1.2kN
内立杆:
NQ1k=1.2kN
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×
(8.208+11.505)+0.9×
1.2=25.168kN
(8.208+2.79)+0.9×
1.2=14.71kN
七、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)
15.8
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
立杆截面面积A(mm2)
489
连墙件布置方式
两步三跨
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×
103/15.8=170.886≤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=3.118m
长细比λ=l0/i=3.118×
103/15.8=197.373
查《规范》表A得,φ=0.186
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'
=NG1k+NG2k+NQ1k=8.208+11.505+1.2=20.913kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×
(8.208+11.505)+1.4×
1.2=25.336kN
σ=N/(φA)=25335.6/(0.186×
489)=278.554N/mm2>
[f]=205N/mm2
不满足要求,减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数!
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×
1.4NQ1k=1.2×
(8.208+11.505)+0.9×
Mw=0.9×
Mwk=0.9×
ωklah2/10=0.9×
0.576×
1.82/10=0.353kN·
σ=N/(φA)+Mw/W=25167.6/(0.186×
489)+352719.36/5080=346.14N/mm2>
八、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)
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
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
双扣件
Nlw=1.4×
ωk×
h×
3×
la=1.4×
1.026×
1.8×
1.5=23.27kN
长细比λ=l0/i=600/15.8=37.975,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896
(Nlw+N0)/(φAc)=(23.27+3)×
103/(0.896×
489)=59.957N/mm2≤0.85×
[f]=0.85×
205N/mm2=174.25N/mm2
Nlw+N0=23.27+3=26.27kN>
0.9×
12=10.8kN
不满足要求,增设连墙件!
悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度(m)
5
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距(mm)
1500
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)
16
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)
100
主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)
1600
梁/楼板混凝土强度等级
C20
二、荷载布置参数
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)
20.91
25.34
400
1200
附图如下:
平面图
三、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=20.91/1=20.91kN
第2排:
2=F2'
荷载设计值:
gk=1.2×
0.205=0.246kN/m
F1=F1/nz=25.34/1=25.34kN
F2=F2/nz=25.34/1=25.34kN
1、强度验算
σmax=Mmax/W=40.736×
106/141000=288.909N/mm2>[f]=215N/mm2
不符合要求!
请减小主梁间距、调整各支撑件的位置或调整主梁外悬挑和内锚固长度、或选择合适的主梁材料类型等!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=50.987×
1000×
[88×
1602-(88-6)×
140.22]/(8×
11300000×
6)=60.257N/mm2
τmax=60.257N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求!
3、挠度验算
νmax=15.932mm>[ν]=2×
lx/250=2×
1250/250=10mm
4、支座反力计算
R1=-25.263kN,R2=76.644kN
四、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=[0]/nz=[0]/1=0kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=40.736×
106/(1.05×
141×
103)+0×
103/2610=275.152N/mm2>
[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ
不符合要求,调整主梁材料类型!
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=2
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0.93。
σ=Mmax/(φbWx)=40.736×
106/(0.929×
103)=310.989N/mm2>
五、锚固段与楼板连接的计算
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:
N/2=12.632kN
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=25.263×
103/(3.14×
162)=31.412N/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个截面计算的吊环应力不应大于65N/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
结论和建议:
1.立杆稳定性验算,不满足要求,减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数!
2.立杆稳定性验算,不满足要求,减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数!
3.连墙件扣件抗滑承载力验算,不满足要求,增设连墙件!
1.主梁抗弯强度,不符合要求!
2.主梁挠度验算,不符合要求!
3.压弯构件强度,不符合要求,调整主梁材料类型!
4.受弯构件整体稳定性验算,不符合要求,调整主梁材料类型!
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