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

、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

、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

2

主梁截面积A（cm2）

26.1

4

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

max＝

Vmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）2h]=7.747×1000×[88×1602-（88-6）1×40.22]/（81×1300000×6）=9.15522

N/mm2≤[τ]=125N/m2m

满足要求！

3）挠度验算

νmax=0.027mm≤[ν＝]2l/360=21×893/360=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）

支撑件上下固定点的垂直距离n（mm）

支撑件上下固定点的水平距离m（mm）

是否参与计算

1

上拉

钢丝绳

1000

3300

2200

是

2

下撑

槽钢

1500

3300

3100

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

花篮螺栓在螺纹处的有效直径de（mm）

12

2

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/tan1α=12.313/tan（56.31）=8°.209kN上拉杆件轴向力：

NS1=RS1/sin1α=12.313/sin（56.31）=1°4.798kN上拉杆件的最大轴向拉力：

NS=max[NS1]=14.798kN查表得，钢丝绳破断拉力总和：

Fg=151.5kN

[Fg]=α×g/Fk=0.85×151.5/8=16.097kNS=≥1N4.798kN符合要求！

绳夹数量：

n=1.667[Fg]/（2T）=1.66716.×097/（21×5.19）=1个≤[n]=3个符合要求！

花篮螺栓验算：

σ=[Fg]/（πe×2/4d）=16.0971×03/（π×2/142）=142.329N/mm2≤[ft]=170N/mm2符合要求！

拉环验算：

23222

σ=[Fg]/（2A）=2[Fg]/π2=d2×16.097×103/（π×2）2=025.619N/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个截面计算的吊环应力不应大于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）=14.7981×03/（10×100）=14.798N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2

正面角焊缝的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/tan1α=6.554/tan（46.79）=6°.157kN下撑杆件轴向力：

NX1=RX1/sin1α=6.554/sin（46.79）=8°.992kN下撑杆件的最大轴向压力：

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/（0.1566×93）=83.176N/mm2≤f=205N/mm2符合要求！

对接焊缝验算：

σ=NX/（lwt）=8.9921×03/A=8.992×103/693=12.975N/mm2≤cfw=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=1.47×6/1（10.051×41000）+2.052/2610=9.93

22

N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

受弯构件整体稳定性分析：

其中φb--均匀弯曲的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/（0.8941×41×103）=11.662N/mm2≤[f]=205N/mm2符合要求！

6、锚固段与楼板连接的计算

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/π2=d0.821×103/（3.141×62）=1.021N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.252N/mm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

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

3

主梁截面抵抗矩Wx（cm3）

141

主梁自重标准值gk（kN/m）

0.205

2

主梁材料抗弯强度设计值f（N/mm2）

205

2

主梁材料抗剪强度设计值τ（N/mm2）

125

2

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）2h]=11.0031×000×[88×1602-（88-6）1×40.22]/（81×1300000×6）=13.0

22

03N/mm2≤[τ]=125N/m2m

满足要求！

3）挠度验算

νmax=0.005mm≤[ν＝]2l/360=21×670/360=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）

支撑件上下固定点的垂直距离n（mm）

支撑件上下固定点的水平距离m（mm）

是否参与计算

1

下撑

槽钢

1250

3300

3100

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

2

下撑杆截面积A（cm2）

6.93

4

下撑杆截面惯性矩I（cm4）

26

3

下撑杆截面抵抗矩W（cm3）

10.4

2

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/tan1α=11.268/tan（46.79）=1°0.585kN下撑杆件轴向力：

NX1=RX1/sin1α=11.268/sin（46.79）=1°5.46kN下撑杆件的最大轴向压力：

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：

22

σ1=NX1/（φ1A）=15460/（0.1566×93）=143.005N/mm2≤f=205N/mm2符合要求！

对接焊缝验算：

σ=NX/（lwt）=15.461×03/A=15.46×103/693=22.309N/mm2≤cfw=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=0.132×6/1（10.051×41000）+10.585/2610=0.896

22

N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

受弯构件整体稳定性分析：

其中φb--均匀弯曲的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）=0.1321×06/（0.8941×41×103）=1.047N/mm2≤[f]=205N/mm2符合要求！

5、锚固段与楼板连接的计算

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

3

主梁截面抵抗矩Wx（cm3）

141

主梁自重标准值gk（kN/m）

0.205

2

主梁材料抗弯强度设计值f（N/mm2）

205

2

主梁材料抗剪强度设计值τ（N/mm2）

125

2

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）2h]=8.541×1000×[88×1602-（88-6）1×40.22]/（81×1300000×6）=10.09

224N/mm2≤[τ]=125N/m2m

满足要求！

3）挠度验算

νmax=0.014mm≤[ν＝]2l/360=21×400/360=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）

支撑件上下固定点的垂直距离n（mm）

支撑件上下固定点的水平距离m（mm）

是否参与计算

1

上拉

钢丝绳

800

3100

2200

是

2

下撑

槽钢

1200

3100

3100

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

花篮螺栓在螺纹处的有效直径de（mm）

12

2

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/tan1α=15.618/tan（54.638）=1°1.084kN

上拉杆件轴向力：

NS1=RS1/sin1α=15.618/sin（54.638）=1°9.151kN上拉杆件的最大轴向拉力：

NS=max[NS1]=19.151kN查表得，钢丝绳破断拉力总和：

Fg=151.5kN

[Fg]=α×g/Fk=0.851×51.5/8=16.097kN

调整钢丝绳直径、型号！

绳夹数量：

n=1.667[Fg]/（2T）=1.66716.×097/（21×5.19）=1个≤[n]=3个

符合要求！

花篮螺栓验算：

σ=[Fg]/（πe×2/4d）=16.0971×03/（π×2/142）=142.329N/mm2≤[ft]=170N/mm2

符合要求！

拉环验算：

23222

σ=[Fg]/（2A）=2[Fg]/π2=d2×16.097×103/（π×2）2=025.619N/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个截面计算的吊环应力不应大于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）=19.1511×03/（10×100）=19.151N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2正面角焊缝的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

3

下撑杆截面抵抗矩W（cm3）

10.4

2

下撑杆材料抗压强度设计值f（N/mm2）

205

2

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/tan1α=2.507/tan（45）=°2.507kN下撑杆件轴向力：

NX1=RX1/sin1α=2.507/sin（45）=°3.545kN下撑杆件的最大轴向压力：

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：

22

σ1=NX1/（φ1A）=3545/（0.1666×93）=30.816N/mm2≤f=205N/mm2符合要求！

对接焊缝验算：

σ=NX/（lwt）=3.5451×03/A=3.545×103/693=5.115N/mm2≤cfw=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=1.238×6/1（10.051×41000）+8.577/2610=8.365

22

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=2.8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）=1.2381×06/（0.9691×41×103）=9.061N/mm2≤[f]=205N/mm2符合要求！

6、锚固段与楼板连接的计算

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/π2=d0.839×103/（3.141×62）=1.043N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.252N/mm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

符合要求！

结论和建议：

1.钢丝绳强度，不符合要求！

调整钢丝绳直径、型号！