组合扣件式钢管脚手架设计计算书(悬挑型钢+拉吊卸荷)
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扣件式钢管(拉吊卸荷)脚手架设计计算书(+39.80m~+58.90m)段工程名称:塘厦迎宾豪苑编制单位:东莞市骏鹏建筑工程有限公司一、综合简述1、主要规程、规范(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2001,2002年版)(2)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ 80-91)(3)《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-99)(4)《钢结构设计规范》(GB50017—2003)(5)《一般用途钢丝绳》(GB/T 20118-2006)(6)《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)(2006年版);(7)《混凝土结构设计规范》(G1350010-2002)(8)施工图纸2、计算参数设定脚手架采用Φ48x3.5钢管,内立杆离墙尺寸0.35m,拉吊段高度22.50m;立杆步距h=1.70m,立杆纵距l=1.30m ,立杆横距=0.85m;a纵向杆上有2条横向杆,拉吊段底标高+39.80m,冲压钢脚手板铺13.00层。
3、钢管截面特征壁厚t=3.5mm,截面积A=489mm2,惯性矩I=121900mm4;截面模量W=5080mm3,回转半径i=15.8mm,每米长质量0.0384kN/m;Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2,弹性模量E=206000N/mm2。
4、荷载标准值(1)永久荷载标准值每米立杆承受的结构自重标准值0.1200kN/m脚手板采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.35kN/m2栏杆与挡板采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,自重标准值为0.1400kN/m脚手架上吊挂的安全设施(安全网)自重标准值0.0050kN/m2(2)施工均布活荷载标准值装修脚手架2.00kN/m2结构脚手架3.00kN/m2(3)作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk拉吊段高度为22.50m 拉吊段底离地高度39.80m 地面粗糙度按B类风压高度变化系数μz=1.56挡风系数ϕ= 0.871背靠建筑物按敞开,框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数μs= 1.3ϕ=1.1323基本风压ω=0.55kN/m2广东广州市 (按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB5009-2006)的规定采用)水平风荷载标准值ωk=0.7×1.56×1.13×0.55=0.68kN/m2二、纵横向水平杆验算1、纵向水平杆验算a) 荷载计算脚手板自重GK2=0.35×0.28=0.10kN/m施工活荷QK=3.00×0.28=0.84kN/m作用于纵向水平杆线荷载标准值q=1.2GK +1.4QK= 1.2×(0.0384+0.10)+1.4×0.84=1.34kN/mb) 纵向水平杆受力计算每根钢管长约6m,按四跨连续梁计算(1) 抗弯强度验算弯矩系数K=-0.107Mq12 =0.107×1.34×1.30×1.30=0.24kN.m 最大弯矩M=KM抗弯强度σ=M/W =0.24×106÷5080.00=47.24N/mm2 <f=205N/mm2 抗弯强度满足要求(2)挠度验算挠度系数Kυ=0.6324/(100EI)最大挠度υ=Kυq=0.632×1.34×(1300)4÷(100EI)=0.963mm 挠度υ<l/150=1300/150=9mm与10mm挠度满足要求2、横向水平杆受力计算a)荷载计算=0.0384kN/m钢管自重gk1=1.14×1.3400×1.30=1.986kN 中间纵向水平杆传递支座反力R中旁边纵向水平杆传递支座反力R=1.986/2=0.993kN边b)横向水平杆受力计算(1)抗弯强度验算最大弯矩M=q2/8+R中a=0.0384×0.85×0.85÷8+1.986×0.28=0.57kN.m抗弯强度σ=M/W =570000.00÷5080.00=112.20N/mm2 <f=205N/mm2抗弯强度满足要求(2)挠度验算集中荷载产生的挠度为:υ1=Pa(3l2-4a2)/(24EI)=1986×280.00(3×850.002 - 4×280.002)÷(24EI)=1.71mm均布荷载产生的挠度为:υ2=5q4/384EI=5×0.0384×850.004÷ (384EI)=0.01mm最大挠度υ=υ1+υ2=1.71+0.01=1.72mm <1/150=850/150=5.7mm与10mm挠度满足要求三、立杆计算1.立杆容许长细比验算计算长度附加系数k=1.0考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.50(2步3跨查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001,2002年版表5.5.3)立杆步距h=1.70m立杆计算长度o=kμh=1.00×1.50×1.70=2.55m长细比λ=o/i= 2550.00÷15.80=161.39<容许长细比 [210]立杆长细比满足要求2.立杆稳定性验算(1)荷载计算立杆所受荷载包括:脚手架结构自重、构配件自重及活荷。
型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书(可以直接使用,可编辑优秀版资料,欢迎下载)型钢悬挑脚手架(扣件式)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》JGJ130-20212、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-20213、《建筑结构荷载规范》GB50009-20214、《钢结构设计规范》GB50017-20035、《混凝土结构设计规范》GB50010-2021架体验算一、脚手架参数二、荷载设计计算简图: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n1横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)115000横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4790纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2×(0.036+G kjb×l b/(n+1))+1.4×G k×l b/(n+1)=1.2×(0.0 36+0.3×0.8/(1+1))+1.4×3×0.8/(1+1)=1.867kN/m 正常使用极限状态q'=(0.036+G kjb×l b/(n+1))+G k×l b/(n+1)=(0.036+0.3×0.8/( 1+1))+3×0.8/(1+1)=1.356kN/m计算简图如下:1、抗弯验算M max=0.1ql a2=0.1×1.867×1.52=0.42kN·mσ=M max/W=0.42×106/4790=87.702N/mm2≤[f]=205N/m m2满足要求!2、挠度验算νmax=0.677q'l a4/(100EI)=0.677×1.356×15004/(100×2060 00×115000)=1.962mmνmax= 1.962mm≤[ν]=min[l a/150,10]=min[1500/150,10]=10mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态R max=1.1ql a=1.1×1.867×1.5=3.081kN正常使用极限状态R max'=1.1q'l a=1.1×1.356×1.5=2.237kN 四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=R max=3.081kNq=1.2×0.036=0.043kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=R max'=2.237kNq'=0.036kN/m1、抗弯验算计算简图如下:弯矩图(kN·m)σ=M max/W=0.62×106/4790=129.361N/mm2≤[f]=205N/ mm2满足要求!2、挠度验算计算简图如下:变形图(mm)νmax=1.015mm≤[ν]=min[l b/150,10]=min[800/150,10]=5.333mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态R max=1.558kN五、扣件抗滑承载力验算扣件抗滑承载力验算:纵向水平杆:R max=3.081/2=1.54kN≤R c=0.9×8=7.2kN 横向水平杆:R max=1.558kN≤R c=0.9×8=7.2kN满足要求!六、荷载计算立杆静荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值N G1k单外立杆:N G1k=(gk+l a×n/2×0.036/h)×H=(0.142+1.5×1/2×0.036/1 .8)×24=3.767kN单内立杆:N G1k=(gk+l a×n/2×0.036/h)×H=(0.118+1.5×1/2×0.036/1 .8)×24=3.191kN2、脚手板的自重标准值N G2k1单外立杆:N G2k1=(H/h+1)×la×l b×G kjb×1/1/2=(24/1.8+1)×1.5×0.8×0.3×1/1/2=2.58kN1/1表示脚手板1步1设单内立杆:N G2k1=2.58kN3、栏杆与挡脚板自重标准值N G2k2单外立杆:N G2k2=(H/h+1)×la×G kdb×1/5=(24/1.8+1)×1.5×0.17×1/5 =0.731kN1/5表示挡脚板5步1设4、围护材料的自重标准值N G2k3单外立杆:N G2k3=G kmw×la×H=0.01×1.5×24=0.36kN 5、构配件自重标准值N G2k总计单外立杆:N G2k=N G2k1+N G2k2+N G2k3=2.58+0.731+0.36=3.671kN 单内立杆:N G2k=N G2k1=2.58kN立杆施工活荷载计算外立杆:N Q1k=la×l b×(n zj×G kzj)/2=1.5×0.8×(2×3)/2=3.6kN 内立杆:N Q1k=3.6kN组合风荷载作用下单立杆轴向力:单外立杆:N=1.2×(N G1k+ N G2k)+0.9×1.4×N Q1k=1.2×(3.767+3.671)+0.9×1.4×3.6=13.462kN单内立杆:N=1.2×(N G1k+ N G2k)+0.9×1.4×N Q1k=1.2×(3.191+2.58)+0.9×1.4×3.6=11.461kN七、立杆稳定性验算1、立杆长细比验算立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210满足要求!轴心受压构件的稳定系数计算:立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m 长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132查《规范》表A得,φ=0.1882、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'=N G1k+N G2k+N Q1k=3.767+3.671+3.6=11.038kN 单内立杆的轴心压力标准值N'=N G1k+N G2k+N Q1k=3.191+2.58+3.6=9.371kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(N G1k+N G2k)+1.4N Q1k=1.2×(3.767+3.671)+1.4×3.6 =13.966kNσ=N/(φA)=13965.6/(0.188×457)=162.549N/mm2≤[f]=2 05N/mm2满足要求!组合风荷载作用单立杆的轴心压力标准值N'=N G1k+N G2k+N Q1k=3.767+3.671+3.6=11.038kN单内立杆的轴心压力标准值N'=N G1k+N G2k+N Q1k=3.191+2.58+3.6=9.371kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(N G1k+N G2k)+0.9×1.4N Q1k=1.2×(3.767+3.671)+0.9×1.4×3.6=13.462kNM w=0.9×1.4×M wk=0.9×1.4×ωk l a h2/10=0.9×1.4×0.173×1 .5×1.82/10=0.106kN·mσ=N/(φA)+M w/W=13461.6/(0.188×457)+105938.28/4790=178.8N/ mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!八、连墙件承载力验算N lw=1.4×ωk×2×h×2×l a=1.4×0.32×2×1.8×2×1.5=4.838k N长细比λ=l0(N lw+N0)/(φAc)=(4.838+3)×103/(0.93×457)=18.442N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2满足要求!扣件抗滑承载力验算:N lw+N0=4.838+3=7.838kN≤0.9×12=10.8kN 满足要求!悬挑梁验算一、基本参数二、荷载布置参数27.44 3.6 1.35 1.411.0415.08411001500附图如下:平面图立面图三、主梁验算荷载标准值:q'=γ0×g k=1×0.205=0.205kN/m第1排:F'1=γ0F1'/n z=1×9.371/1=9.371kN 第2排:F'2=γ0F2'/n z=1×11.04/1=11.04kN 荷载设计值:q=γ0×1.2×g k=1×1.2×0.205=0.246kN/m第1排:F1=γ0×F1/n z=1×12.831/1=12.831kN 第2排:F2=γ0×F2/n z=1×15.084/1=15.084kN1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=M max/W=2.831×106/141000=20.077N/mm2≤[f]=2 15N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=Q max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=9.464×1000×[88×1602-( 88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=11.185N/mm2τmax=11.185N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=0.085mm≤[ν]=2×l x/250=2×1200/250=9.6mm 符合要求!4、支座反力计算R1=9.464kN,R2=18.751kN四、上拉杆件验算上拉杆件角度计算:α1=arctanL1/L2=arctan(3000/1100)=69.864°上拉杆件支座力:R S1=n z R2=1×18.751=18.751kN主梁轴向力:N SZ1=R S1/tanα1=18.751/tan69.864°=6.875kN上拉杆件轴向力:N S1=R S1/sinα1=18.751/sin69.864°=19.971kN上拉杆件的最大轴向拉力N S=max[N S1...N Si]=19.971kN 轴心受拉稳定性计算:σ =N S/A=19.971×103/314.2=63.563N/mm2≤0.5×f=102.5 N/mm2符合要求!1、上拉杆与主梁连接点计算1)螺栓抗剪验算单个螺栓受剪承载力设计值N v b=0.9×f v b×As=0.9×140×(π×d2/4)=0.9×140×(3.14×182/4)=32.047kN螺栓所受剪力:N v=N s/n=19.971/1=19.971kN≤32.047kN符合要求!2)吊耳板计算吊耳板吊耳板吊索方向的最大拉应力:σL= N S/(S(2R-D))=19.971×103/(10×(2×35-20))=39.943N/mm2≤[σ]=205N/ mm2符合要求!吊耳板吊索方向的最大剪应力:τL= N S/(S(2R-D))= 19.971×103/(10×(2×35-20))=39.943N/mm2≤[τ]=125N/ mm2符合要求!3)角焊缝计算钢拉杆与连接板连接焊缝主要承受剪应力:τf=N S/(h r1×l x1)=19.971×103/(8×100)=24.964N/mm2≤f f w=160=160N/mm2符合要求!2、上拉杆与建筑物连接点计算由上式计算可得上拉杆与建筑物连接点最大轴向拉力N s =19.971kN上拉杆1:与建筑物连接螺栓所受拉力N t=N s1×sin(90-α1)=19.971×sin(90°-69.864°)=6.875kN 与建筑物连接螺栓所受剪力N v=N s1×cos(90-α1)=19.971×cos(90°-69.864°)=18.751kN 螺栓所受最大拉力N t=max(N t1,N t2… )=6.875kN螺栓所受最大剪力N v= max(N v1,N v2… )=18.751kN1)螺栓抗拉验算单个螺栓受拉承载力设计值N t b=0.9×f t b×As=0.9×170×(π×d2/4)=0.9×170×(3.14×182 /4)=38.914kN单个螺栓所受拉力:N=N t/n=6.875/1=6.875kN≤38.914kN符合要求!2)螺栓抗剪验算单个螺栓受剪承载力设计值N v b=0.9×f v b×As=0.9×140×(π×d2/4)=0.9×140×(3.14×182/4)=32.047kN螺栓所受剪力:V=N v/n=18.751/1=18.751kN≤32.047kN符合要求!五、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力:N =|[(-(-N SZ1))]|/n z=|[(-(-6.875))]|/1=6.875kN压弯构件强度:σmax=M max/(γW)+N/A=2.831×106/(1.05×141×103)+6.87 5×103/2610=21.755N/mm2≤[f]=215N/mm2塑性发展系数γ符合要求!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。
悬挑式扣件钢管脚手架计算书依据规范:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2010计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
双排脚手架,搭设高度20.0米,立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.05米,内排架距离结构0.50米,立杆的步距1.75米。
采用的钢管类型为φ48×3.2,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.50米,水平间距3.00米。
施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。
脚手板采用冲压钢板,荷载为0.30kN/m2,按照铺设10层计算。
栏杆采用冲压钢板,荷载为0.16kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加一根大横杆。
基本风压0.30kN/m2,高度变化系数1.2500,体型系数0.6000。
悬挑水平钢梁采用18号工字钢,建筑物外悬挑段长度2.50米,建筑物内锚固段长度3.50米。
悬挑水平钢梁上面的联梁采用[12.6号槽钢U口水平,相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置2根立杆。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物2.00m。
而拉杆采用钢丝绳。
钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
一、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.300×1.050/2=0.157kN/m活荷载标准值Q=3.000×1.050/2=1.575kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.157=0.235kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×1.575=2.205kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1=(0.08×0.235+0.10×2.205)×1.5002=0.538kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.235+0.117×2.205)×1.5002=-0.633kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:σ=0.633×106/4729.0=133.931N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值 q1=0.038+0.157=0.196kN/m活荷载标准值 q2=1.575kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.196+0.990×1.575)×1500.04/(100×2.06×105×113510.0)=3.663mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书计算依据:1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20162、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-20104、《建筑结构荷载规范》GB50009-20125、《钢结构设计规范》GB50017-20036、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010架体验算一、脚手架参数安全网设置全封闭基本风压ω0(kN/m2) 0.31.429,1.429 风荷载体型系数μs 1 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)0.429,0.429风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)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 4横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205 横杆截面惯性矩I(mm4) 98900 横杆弹性模量E(N/mm2) 206000 横杆截面抵抗矩W(mm3) 4120纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2×(0.03+G kjb×l b/(n+1))+1.4×G k×l b/(n+1)=1.2×(0.03+0.3×0.8/(4+1))+1.4×2×0.8/(4+ 1)=0.542kN/m正常使用极限状态q'=(0.03+G kjb×l b/(n+1))=(0.03+0.3×0.8/(4+1))=0.078kN/m计算简图如下:1、抗弯验算M max=0.1ql a2=0.1×0.542×1.52=0.122kN·mσ=γ0M max/W=1×0.122×106/4120=29.584N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算νmax=0.677q'l a4/(100EI)=0.677×0.078×15004/(100×206000×98900)=0.131mmνmax=0.131mm≤[ν]=min[l a/150,10]=min[1500/150,10]=10mm 满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态R max=1.1ql a=1.1×0.542×1.5=0.894kN正常使用极限状态R max'=1.1q'l a=1.1×0.078×1.5=0.129kN四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=R max=0.894kNq=1.2×0.03=0.036kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=R max'=0.129kNq'=0.03kN/m1、抗弯验算计算简图如下:弯矩图(kN·m)σ=γ0M max/W=1×0.432×106/4120=104.854N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算计算简图如下:变形图(mm)νmax=0.212mm≤[ν]=min[l b/150,10]=min[800/150,10]=5.333mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态R max=1.802kN五、扣件抗滑承载力验算纵向水平杆:R max=1×0.894/2=0.447kN≤R c=0.9×8=7.2kN横向水平杆:R max=1×1.802kN≤R c=0.9×8=7.2kN满足要求!六、荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值N G1k单外立杆:N G1k=(gk+l a×n/2×0.03/h)×H=(0.13+1.5×4/2×0.03/1.8)×20=3.603kN 单内立杆:N G1k=3.603kN2、脚手板的自重标准值N G2k1单外立杆:N G2k1=(H/h+1)×la×l b×G kjb×1/1/2=(20/1.8+1)×1.5×0.8×0.3×1/1/2=2.18kN 1/1表示脚手板1步1设单内立杆:N G2k1=2.18kN3、栏杆与挡脚板自重标准值N G2k2单外立杆:N G2k2=(H/h+1)×la×G kdb×1/1=(20/1.8+1)×1.5×0.16×1/1=2.907kN1/1表示挡脚板1步1设4、围护材料的自重标准值N G2k3单外立杆:N G2k3=G kmw×la×H=0.01×1.5×20=0.3kN5、构配件自重标准值N G2k总计单外立杆:N G2k=N G2k1+N G2k2+N G2k3=2.18+2.907+0.3=5.387kN单内立杆:N G2k=N G2k1=2.18kN立杆施工活荷载计算外立杆:N Q1k=la×l b×(n jj×G kjj)/2=1.5×0.8×(1×2)/2=1.2kN内立杆:N Q1k=1.2kN组合风荷载作用下单立杆轴向力:单外立杆:N=1.2×(N G1k+ N G2k)+1.4×N Q1k=1.2×(3.603+5.387)+ 1.4×1.2=12.468kN 单内立杆:N=1.2×(N G1k+ N G2k)+1.4×N Q1k=1.2×(3.603+2.18)+ 1.4×1.2=8.62kN 七、立杆稳定性验算立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m长细比λ=l0/i=2.7×103/16=168.75≤210满足要求!轴心受压构件的稳定系数计算:立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m长细比λ=l0/i=3.119×103/16=194.906查《规范》表A得,φ=0.1912、立杆稳定性验算组合风荷载作用单立杆的轴心压力标准值N'=N G1k+N G2k=3.603+5.387=8.99kN单立杆的轴心压力设计值N=1.2(N G1k+N G2k)+1.4N Q1k=1.2×(3.603+5.387)+1.4×1.2=12.468kNM wd=φwγQ M wk=φwγQ(0.05ζ1w k l a H12)=0.6×1.4×(0.05×0.6×0.429×1.5×3.62)=0.21kN·m σ=γ0[N/(φA)+M wd/W]=1×[12468/(0.191×384)+210161.952/4120]=221.004N/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!八、连墙件承载力验算lw k a长细比λ=l0/i=600/16=37.5,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896(N lw+N0)/(φAc)=(9.73+3)×103/(0.896×384)=36.999N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=1 74.25N/mm2满足要求!扣件抗滑承载力验算:N lw+N0=9.73+3=12.73kN>0.9×12=10.8kN不满足要求,增设连墙件!九、脚手架材料用量计算悬挑梁验算一、基本参数平面图立面图三、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁合并根数n z 1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I x(cm4) 1130 主梁截面抵抗矩W x(cm3) 141主梁自重标准值g k(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) 206000 主梁允许挠度[ν](mm)1/250荷载标准值:q'=g k=0.205=0.205kN/m第1排:F'1=F1'/n z=8.99/1=8.99kN第2排:F'2=F2'/n z=8.99/1=8.99kN荷载设计值:q=1.2×g k=1.2×0.205=0.246kN/m第1排:F1=F1/n z=12.47/1=12.47kN第2排:F2=F2/n z=12.47/1=12.47kN1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=γ0M max/W=1×20.144×106/141000=142.867N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=γ0Q max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=1×25.247×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=29.837N/mm2τmax=29.837N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=6.882mm≤[ν]=2×l x/250=2×1250/250=10mm符合要求!4、支座反力计算设计值:R1=-12.393kN,R2=38.034kN四、悬挑主梁整体稳定性验算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。
组合扣件式(落地+拉吊卸荷)钢管脚手架设计计算书1.计算参数设定(1)脚手架基本参数建筑物最大标高+54.50m,脚手架起搭标高为0m,脚手架最大标高+56.00m,采用单管落地+拉吊卸荷的搭设形式,设3个拉吊段分别是+14.00~+29.00m,+29.00~+41.00m,+41.00~+56.00m。
拉吊卸荷采用Φ14mm钢丝绳@1.50m,吊环Φ20mm。
脚手架采用Φ48×3.0钢管,内立杆离墙0.20m;立杆步距h=1.80m,立杆纵距L a=1.50m,立杆横距0.80m;横向水平杆在下,横向水平杆上设有2根纵向水平杆;连墙件按2步2跨布置,脚手架满铺冲压钢脚手板。
脚手架不完全卸荷采用:立杆向下传递20%荷载。
(2)钢管截面特征钢管Φ48×3.0mm,截面积A=424mm2,惯性矩I=107800mm4,截面模量W=4490mm3,回转半径i=15.9mm,每米长质量0.0326kN/m,Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2,弹性模量E=206000N/mm2。
(3)荷载标准值1)永久荷载标准值每米立杆承受的结构自重标准值为0.1069kN/m采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.30kN/m2栏杆和挡板采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,自重标准值为0.16kN/m,脚手架上吊挂的安全设施(安全网)自重标准值为0.010kN/m22)施工均布活荷载标准值装修脚手架为2.00kN/m2 ,结构脚手架为3.00kN/m23)风荷载风压高度变化系数μz=0.74;地面粗糙度按C类挡风系数=0.80 ,背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数μs=1.3=1.3×0.80=1.04,工程位于广东高要,基本风压ω0=0.30kN/m22.纵向水平杆验算(1)荷载计算钢管自重G K1=0.0326kN/m,脚手板自重G K2=0.30×0.27=0.08;施工活荷载Q K=3.00×0.27=0.80作用于纵向水平杆线荷载标准值永久荷载q1=1.2×(0.0326+0.08)=0.14kN/m;施工活荷载q2=1.4×0.80=1.12kN/m(2)纵向水平杆验算每根钢管长约6.00m,按四连续梁计算,L=1.501) 抗弯强度验算弯矩系数K M1=-0.107,M1=K M1q1L2=-0.107×0.14×1.502=-0.03kN·m弯矩系数K M2=-0.121,M2=K M2q2L2=-0.121×1.12×1.502=-0.30kN·mM max=M1+M2=0.03+0.30=0.33kN·mσ=M max/W=0.33×106/4490=73.50N/mm2纵向杆的抗弯强度σ=73.50N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。
19.8m悬挑式扣件钢管脚手架计算书D脚手板的荷载标准值 P2=0.100×0.800/2=0.040kN/m活荷载标准值 Q=2.000×0.800/2=0.800kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.040=0.094kN/m活荷载的计算值 q 2=1.4×0.800=1.120kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1=(0.08×0.094+0.10×1.120)×1.5002=0.269kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.094+0.117×1.120)×1.5002=-0.316kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:σ=0.316×106/4491.0=70.365N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值 q1=0.038+0.040=0.078kN/m活荷载标准值 q2=0.800kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.078+0.990×0.800)×1500.04/(100×2.06×105×107780.0)=1.927mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.038×1.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.100×0.800×1.500/2=0.060kN活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN荷载的计算值 P=1.2×0.058+1.2×0.060+1.4×1.200=1.821kN小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=(1.2×0.038)×0.8002/8+1.821×0.800/4=0.368kN.m σ=0.368×106/4491.0=81.922N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0×0.038×800.004/(384×2.060×105×107780.000)=0.01mm集中荷载标准值 P=0.058+0.060+1.200=1.318kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1317.600×800.0×800.0×800.0/(48×2.06×105×107780.0)=0.633mm最大挠度和V=V1+V2=0.642mm小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R ≤ R c其中 R c——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;R ——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;横杆的自重标准值 P1=0.038×0.800=0.031kN脚手板的荷载标准值 P2=0.100×0.800×1.500/2=0.060kN活荷载标准值 Q=2.000×0.800×1.500/2=1.200kN荷载的计算值 R=1.2×0.031+1.2×0.060+1.4×1.200=1.789kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN;四、脚手架荷载标准值作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
悬挑式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)。
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为35.0米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:立杆的纵距1.20米,立杆的横距1.05米,立杆的步距0.90米。
采用的钢管类型为48×3.2,连墙件采用2步2跨,竖向间距1.80米,水平间距2.40米。
施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设4层。
悬挑水平钢梁采用[16a号工字钢U口竖向,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度0.00米。
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最外面钢丝绳距离建筑物1.40m。
一、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.200/3=0.060kN/m活荷载标准值 Q=3.000×1.200/3=1.200kN/m荷载的计算值 q=1.2×0.038+1.2×0.060+1.4×1.200=1.798kN/m小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:M=1.798×1.0502/8=0.248kN.m=0.248×106/4729.0=52.400N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:荷载标准值q=0.038+0.060+1.200=1.298kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×1.298×1050.04/(384×2.06×105×113510.0)=0.879mm小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!二、大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书计算依据:1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS 699-20202、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20163、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20114、《建筑结构荷载规范》GB50009-20125、《钢结构设计标准》GB50017-20176、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010架体验算一、脚手架参数立面图侧面图三、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 2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=1.3×(0.033+G kjb×l b/(n+1))+1.5×G k×l b/(n+1)=1.3×(0.033+0.1×0.85/(2+1))+1.5×2×0.85 /(2+1)=0.93kN/m正常使用极限状态q'=(0.033+G kjb×l b/(n+1))+G k×l b/(n+1)=(0.033+0.1×0.85/(2+1))+2×0.85/(2+1)=0.628kN/ m计算简图如下:1、抗弯验算M max=0.1ql a2=0.1×0.93×1.22=0.134kN·mσ=γ0M max/W=1×0.134×106/4490=29.83N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算νmax=0.677q'l a4/(100EI)=0.677×0.628×12004/(100×206000×107800)=0.397mmνmax=0.397mm≤[ν]=min[l a/150,10]=min[1200/150,10]=8mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态R max=1.1ql a=1.1×0.93×1.2=1.228kN正常使用极限状态R max'=1.1q'l a=1.1×0.628×1.2=0.829kN四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=R max=1.228kNq=1.3×0.033=0.043kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=R max'=0.829kNq'=0.033kN/m1、抗弯验算计算简图如下:弯矩图(kN·m) σ=γ0M max/W=1×0.351×106/4490=78.278N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!2、挠度验算计算简图如下:变形图(mm)νmax=0.823mm≤[ν]=min[l b/150,10]=min[850/150,10]=5.667mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态R max=1.246kN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纵向水平杆:R max=1×1.228/2=0.614kN≤R c=0.9×8=7.2kN横向水平杆:R max=1×1.246=1.246kN≤R c=0.9×8=7.2kN满足要求!六、荷载计算脚手架架体高度H 20 脚手架钢管类型Ф48×3 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m0.121、立杆承受的结构自重标准值N G1k单外立杆:N G1k=(gk+l a×n/2×0.033/h)×H=(0.12+1.2×2/2×0.033/1.8)×20=2.844kN 单内立杆:N G1k=2.844kN2、脚手板的自重标准值N G2k1单外立杆:N G2k1=(H/h+1)×la×l b×G kjb×1/2/2=(20/1.8+1)×1.2×0.85×0.1×1/2/2=0.309kN 1/2表示脚手板2步1设单内立杆:N G2k1=0.309kN3、栏杆与挡脚板自重标准值N G2k2单外立杆:N G2k2=(H/h+1)×la×G kdb×1/2=(20/1.8+1)×1.2×0.17×1/2=1.235kN1/2表示挡脚板2步1设4、围护材料的自重标准值N G2k3单外立杆:N G2k3=G kmw×la×H=0.01×1.2×20=0.24kN5、构配件自重标准值N G2k总计单外立杆:N G2k=N G2k1+N G2k2+N G2k3=0.309+1.235+0.24=1.784kN单内立杆:N G2k=N G2k1=0.309kN立杆施工活荷载计算外立杆:N Q1k=la×l b×(n zj×G kzj)/2=1.2×0.85×(2×2)/2=2.04kN内立杆:N Q1k=2.04kN不组合风荷载作用下单立杆轴向力:单外立杆:N=1.3×(N G1k+ N G2k)+1.5×N Q1k=1.3×(2.844+1.784)+ 1.5×2.04=9.077kN 单内立杆:N=1.3×(N G1k+ N G2k)+1.5×N Q1k=1.3×(2.844+0.309)+ 1.5×2.04=7.159kN 七、立杆稳定性验算立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210满足要求!轴心受压构件的稳定系数计算:立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132查《规范》表A得,φ=0.1882、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'=N G1k+N G2k+N Q1k=2.844+1.784+2.04=6.668kN单立杆的轴心压力设计值N=1.3(N G1k+N G2k)+1.5N Q1k=1.3×(2.844+1.784)+1.5×2.04=9. 077kNσ=γ0N/(φA)=1×9076.617/(0.188×424)=113.868N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!八、连墙件承载力验算lw k a长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736,查《规范》表A.0.5得,φ=0.896(N lw+N0)/(φAc)=(4.491+3)×103/(0.896×424)=19.718N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2= 174.25N/mm2满足要求!扣件抗滑承载力验算:N lw+N0=4.491+3=7.491kN≤0.9×12=10.8kN 满足要求!悬挑梁验算一、基本参数平面图立面图三、主梁验算1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I x(cm4) 1130 主梁截面抵抗矩W x(cm3) 141主梁自重标准值g k(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) 206000 主梁允许挠度[ν](mm) 1/250q'=g k=0.205=0.205kN/m第1排:F'1=F1'/n z=6.67/1=6.67kN第2排:F'2=F2'/n z=6.67/1=6.67kN荷载设计值:q=1.3×g k=1.3×0.205=0.267kN/m第1排:F1=F1/n z=9.08/1=9.08kN第2排:F2=F2/n z=9.08/1=9.08kN1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=γ0M max/W=1×13.375×106/141000=94.855N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=γ0Q max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=1×18.494×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=21.856N/mm2τmax=21.856N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=4.614mm≤[ν]=2×l x/250=2×1250/250=10mm符合要求!4、支座反力计算设计值:R1=-8.146kN,R2=27.066kN四、悬挑主梁整体稳定性验算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《钢结构设计标准》(GB50017-2017)得,φb=2由于φb大于0.6,根据《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附表C,得到φb'值为0.93。
扣件式钢管(拉吊卸荷)脚手架设计计算书1.1.1.1 计算参数设定1. 基本参数脚手架采用Φ48×3.5钢管,内立杆离墙尺寸0.20m,拉吊段高度14.00m;立杆步距h=2.00m,立杆纵距L a=1.50m ,立杆横距=0.80m;拉吊段底标高+50.00m,连墙件按二步二跨布置,脚手板铺6.00层。
2. 钢管截面特征壁厚t=3.5mm,截面积A=489mm2,惯性矩I=121900mm4;截面模量W=5080mm3,回转半径i=15.8mm,每米长质量0.0384kN/m;钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2 ,弹性模量E=206000N/mm2。
3. 荷载标准值(1) 永久荷载标准值每米立杆承受的结构自重标准值0.1176kN/m;脚手板采用竹串片脚手板,自重标准值为0.15kN/m2;栏杆与挡板采用栏杆、竹串片脚手板挡板,自重标准值为0.0684kN/m;脚手架上吊挂的安全设施(安全网)自重标准值为0.0020kN/m2。
(2) 施工均布活荷载标准值装修脚手架2.00kN/m2, 结构脚手架3.00kN/m2。
(3) 作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk拉吊段底离地高度50.00m,地面粗糙度按B类;风压高度变化系数μz=1.67;挡风系数ϕ= 0.868。
背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数:μs=1.3, ϕ=1.1284。
基本风压ω0=0.50kN/m2广州市;水平风荷载标准值ωk=0.7μzμsω0=0.7×1.67×1.13×0.50=0.66kN/m2。
1.1.1.2 纵横向水平杆验算1. 纵向水平杆(1) 荷载计算钢管自重G K1=0.0384kN/m;脚手板自重G K2=0.15×0.267=0.040kN/m;施工活荷载Q K=3.00×0.267=0.80kN/m;作用于纵向水平杆线荷载标准值:永久荷载q1=1.2G K=1.2×(0.0384+0.040)=0.094kN/m。
组合扣件式钢管脚手架设计计算书(悬挑型钢+拉吊卸荷)1.计算参数设定(1)脚手架基本参数楼层最大标高+104.00+104.00m,脚手架起搭标高为+32.50+32.50m,脚手架最大标高+105.50105.50m,采用悬挑型钢+拉吊卸荷悬挑型钢+拉吊卸荷的搭设形式,设22个卸荷段分别是+32.50~+62.50,+62.50~+105.50+32.50~+62.50,+62.50~+105.50,其中设22个型钢支承段分别是+32.50~+62.50,+62.50~+105.50+32.50~+62.50,+62.50~+105.50。
脚手架采用Φ48×3.5Φ48×3.5钢管,内立杆离墙0.200.20m;立杆步距h=1.801.80m,立杆纵距L a=1.501.50m,立杆横距0.800.80m;横向水平杆在下,横向水平杆上设有22根纵向水平杆;连墙件按2步2跨2步2跨布置,脚手架铺竹笆板竹笆板。
(2)钢管截面特征钢管型号Φ48×3.5Φ48×3.5mm,截面积A=489489mm2,惯性矩I=121900121900mm4;截面模量W=50805080mm3,回转半径i=15.815.8mm,每米长质量0.03760.0376kN/m;Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2,弹性模量E=206000N/mm2。
(3)荷载标准值1)永久荷载标准值每米立杆承受的结构自重标准值为0.12480.1248kN/m,脚手板采用竹笆板竹笆板,自重标准值为0.150.15kN/m2,栏杆与挡板采用竹笆栏杆竹笆栏杆,自重标准值为0.06840.0684kN/m,脚手架上吊挂的安全设施(安全网)自重标准值为0.0020.002kN/m22)施工均布活荷载标准值装修脚手架为2.002.00kN/m2,结构脚手架为3.003.00kN/m2。
2.纵向水平杆验算(1)荷载计算钢管自重G K1=0.03760.0376kN/m;脚手板自重G K2=0.15×0.27=0.040.15×0.27=0.04;施工活荷载Q K=3.00×0.27=0.803.00×0.27=0.80;作用于纵向水平杆线荷载标准值:永久荷载q1=1.2×(0.0376+0.04)=0.09q1=1.2×(0.0376+0.04)=0.09kN/m;施工活荷载q2=1.4×0.80=1.12q2=1.4×0.80=1.12kN/m。
(2)纵向水平杆验算每根钢管长约6.00m每根钢管长约6.00m,按四四连续梁计算 L=1.501.50m。
1) 抗弯强度验算弯矩系数K M1=-0.107-0.107M1=K M1q1L2=-0.107×0.09×1.502=-0.02-0.107×0.09×1.502=-0.02kN.m弯矩系数K M2=-0.121-0.121M2=K M2q2L2=-0.121×1.12×1.502=-0.30-0.121×1.12×1.502=-0.30kN.mM max=M1+M2=0.02+0.30=0.320.02+0.30=0.32 kN.mσ=M max/W =0.32×106/5080=62.990.32×106/5080=62.99N/mm2纵向杆的抗弯强度σ=62.99N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。
纵向杆的抗弯强度σ=62.99N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。
2) 挠度验算挠度系数Kυ1=0.6320.632υ1=Kυ1q1L4/(100EI)=0.632×(0.09/1.2)×(1500)4/(100EI)=0.100.632×(0.09/1.2)×(1500)4/(100EI)=0.10 mm挠度系数Kυ2=0.9390.939υ2=Kυ2q2L4/(100EI)=0.939×(1.12/1.4)×(1500)4/(100EI)=1.510.939×(1.12/1.4)×(1500)4/(100EI)=1.51 mmυmax=υ1+υ2υmax=υ1+υ2=0.10+1.51=1.610.10+1.51=1.61mm纵向杆的υmax=1.61mm<[υ]=L/150=10mm与10mm,满足要求。
纵向杆的υmax=1.61mm<[υ]=L/150=10mm与10mm,满足要求。
3)最大支座反力R q1=1.143×0.09×1.50=0.151.143×0.09×1.50=0.15kNR q2=1.223×1.12×1.50=2.051.223×1.12×1.50=2.05kNR max=R q1+R q2=0.15+2.05=2.200.15+2.05=2.20kN3.横向水平杆验算(1)荷载计算钢管自重g k1=0.03760.0376kN/m中间纵向水平杆传递支座反力R中=R max=2.20R中=R max=2.20kN旁边纵向水平杆传递支座反力R边=R max/2=1.101.10kN(2)横向水平杆受力计算按单跨简支梁计算,跨度为:L=0.800.80m1)抗弯强度验算M max=q12/8+R中L/33=0.0376×0.80×0.80/8+2.20×0.80/3=589675N.mm=0.590.0376×0.80×0.80/8+2.20×0.80/3=589675N.mm=0.59kN.mσ=M max/W =589675/5080=116.08589675/5080=116.08N/mm2横向水平杆的抗弯强度σ=116.08N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。
横向水平杆的抗弯强度σ=116.08N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。
2)挠度验算集中荷载产生的挠度为υ1=Pa(3L2-4a2)/(24EI)=2200×267(3×8002-4×2672)/(24EI)=1.59Pa(3L2-4a2)/(24EI)=2200×267(3×8002-4×2672)/(24EI)=1.59mm均布荷载产生的挠度为υ2=5qL4/384EI=5×0.0376×8004/(384EI)=0.015×0.0376×8004/(384EI)=0.01mm υmax=υ1+υ2 =1.59+0.01=1.601.59+0.01=1.60mm横向水平杆的υmax=1.60mm<[υ]=L/150=5mm与10mm,满足要求。
横向水平杆的υmax=1.60mm<[υ]=L/150=5mm与10mm,满足要求。
4.横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑移验算R=R中+R边+G k1×L/2R中+R边+G k1×L/2=2.20+1.10+0.0376×0.40=3.322.20+1.10+0.0376×0.40=3.32kN横向水平杆与立杆连接扣件R=3.32kN<R c=8.0kN(R c为扣件抗滑承载力设计值),满足要求。
横向水平杆与立杆连接扣件R=3.32kN<R c=8.0kN(R c为扣件抗滑承载力设计值),满足要求。
5.立杆容许长细比验算计算长度附加系数k=1.0;考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.501.50;立杆步距h=1.801.80m;立杆计算长度L o=kμh=1.0×1.50×1.80=2.70m=27001.0×1.50×1.80=2.70m=2700mm长细比λ=L o /i=2700/15.8=170.892700/15.8=170.89立杆长细比λ=170.89<[210],满足要求。
立杆长细比λ=170.89<[210],满足要求。
轴心受压稳定性系数L o=kμh=1.155×1.50×1.80=3.12m=31191.155×1.50×1.80=3.12m=3119m λ=L o/i=3119/15.8=1973119/15.8=197, =0.1860.186。
6. 型钢支承段立杆验算(1)荷载计算立杆所受荷载包括:脚手架结构自重、构配件自重及活荷。
其中:1)脚手架结构自重包括:立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重:g k=0.12480.1248kN/m,脚手架结构自重:N Glk=g k H=0.1248×33.60=4.030.1248×33.60=4.03kN。
2)构配件自重包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重。
脚手板重量:18×1.50×0.40×0.15=1.6218×1.50×0.40×0.15=1.62kN;栏杆、挡脚板重量18×1.50×0.07=1.8918×1.50×0.07=1.89kN;安全网重量:33.60×1.50×0.002=0.1033.60×1.50×0.002=0.10kN;构配件自重N G2k= 1.62+1.89+0.10 =3.611.62+1.89+0.10 =3.61kN。
3)活荷载包括:a.施工荷载按2层作业计算(其中1层为结构施工,1层装修施工)得:2层作业计算(其中1层为结构施工,1层装修施工)得::N Gk=1.50×0.80/2×(3.00+2.00)=3.001.50×0.80/2×(3.00+2.00)=3.00kNb.风荷载标准值计算4)作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk地面粗糙度按DD类;风压高度变化系数μz=0.620.62 ;挡风系数 =0.800,挡风系数 =0.800,,背靠建筑物按敞开,框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数μs=1.3 =1.3×0.800=1.0401.3 =1.3×0.800=1.040,工程位于广东湛江市,工程位于广东湛江市,,基本风压ω0=0.500.50kN/m2;水平风荷截标准值ωk=0.7μzμsω20=0.7×0.62×1.040×0.50=0.230.7×0.62×1.040×0.50=0.23 kN/m由风荷载设计值产生的立杆段弯矩:M W=0.85×1.4Mωk=0.85×1.4ωk L a h2/10=0.85×1.4×0.23×1.50×1.80×1.80/10=0.13kN.m=1300000. 85×1.4×0.23×1.50×1.80×1.80/10=0.13kN.m=130000N.mm(2)立杆稳定性验算1)不组合风荷载时N=1.2(N Glk+ N G2k)+1.4ΣN Qk=1.2×(4.03+3.61)+1.4×3.00=13.371.2×(4.03+3.61)+1. 4×3.00=13.37kNN/(ϕA)=13.37×1000/(0.186×489)=147.0013.37×1000/(0.186×489)=147.00 N/mm22)组合风荷载时N=1.2(N Glk+ N G2k)+0.85×1.4ΣN Qk=1.2×(4.03+3.61)+0.85×1.4×3.00=12.741.2×(4. 03+3.61)+0.85×1.4×3.00=12.74kNN/(ϕA)+M W/W=12.74×1000/(0.186×489)+130000/5080=165.6612.74×1000/(0.186×489)+130000/5080=165.66N/mm2立杆稳定性为165.66N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。