4米悬挑式扣件钢管脚手架计算书3
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可编辑修改精选全文完整版脚手架计算书一.计算条件:本工程脚手架采用扣件式钢管脚手架,用于地上及地下室部分,双排脚手架用在外墙的施工,悬挑脚手架用在裙楼的施工,满堂脚手架用于顶板支撑。
脚手架立杆横距b=1.05m,立杆纵距l=1.50m,脚手架步距h=1.80m。
内立杆距建筑物外墙皮距离为0.5米,铺设5cm 厚木脚手板。
连墙件的竖向距离H=2h=3.60m,水平距离L1=3l=4.5m。
脚手架钢管规格为Ф48×3.5,钢管、挡脚板、安全网、护拦等自重查阅相关建筑结构荷载规范,施工荷载Q k=3.0KN/m2。
二.扣件式钢管脚手架荷载的传递与计算简图该工程脚手架的受力均可简化为:脚手板---横杆---立杆---基础,扣件是脚手架的连接件和传力杆,因脚手架在纵向设有足够的剪刀撑,因而脚手架的纵向刚度比横向抗弯刚度大得多,故可将扣件式钢管脚手架的验算简化为由横向两立柱与小横杆组成的一榀脚手架为计算单元,若上下步脚手架传递荷载的横杆分别装于立柱的不同侧面。
则有利于减小因扣件联结对立柱所产生的偏心受荷影响,使偏心减小至最小限度。
因此荷载的偏心影响可以忽略不计,因此,脚手架的计算简图可简化为:三.验算脚手架的整体稳定性脚手架结构的整体稳定性验算按下公式计算:N /(ΦA)≦K A K Hƒ其中:N——压杆的轴心压力,按N=1.2(n.N GK1+N GK2)+1.4N QK计算N GK1——脚手架一步一纵距自重产生的轴心力,查相关规范。
(取值为0.442KN)N GK2——脚手板、栏杆、安全网等一步一纵距产生的轴心力,查相关规范。
(取值为2.95KN)N QK——一个纵距内脚手板上堆积物、各操作人员等标准荷载所产生的轴力,查相关规范。
(取值为6.3KN)———脚手架的步距数。
A———脚手架内、外排立杆的毛截面积之和。
Ф———压杆整体稳定性系数,换算长细比λoX= λXK H———高度调整系数:K H=1/[1+(H/100)]。
板模板(扣件式)计算书计算依据:1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-20082、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-20113、《混凝土结构设计规范》GB50010-20104、《建筑结构荷载规范》GB 50009-20125、《钢结构设计规范》GB 50017-2003一、工程属性新浇混凝土楼板名称XTB 新浇混凝土楼板板厚(mm) 100 新浇混凝土楼板边长L(m) 4.5 新浇混凝土楼板边宽B(m) 4.5 二、荷载设计施工人员及设备荷载标准值Q1k 当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m2) 2.5 当计算面板和小梁时的集中荷载(kN) 2.5 当计算主梁时的均布活荷载(kN/m2) 1.5 当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m2)1模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2) 面板自重标准值0.1 面板及小梁自重标准值0.3 楼板模板自重标准值0.5 模板及其支架自重标准值0.75新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3) 24 钢筋自重标准值G3k(kN/m3) 1.1风荷载标准值ωk(kN/m2) 基本风压ω0(kN/m2)0.20.21 风压高度变化系数μz1.29风荷载体型系数μs0.8三、模板体系设计模板支架高度(m) 12立柱纵向间距l a(mm) 600立柱横向间距l b(mm) 1200水平拉杆步距h(mm) 1500立柱布置在混凝土板域中的位置中心对称立柱距混凝土板短边的距离(mm) 150立柱距混凝土板长边的距离(mm) 450主梁布置方向平行楼板长边小梁间距(mm) 400小梁两端各悬挑长度(mm) 250,250主梁两端各悬挑长度(mm) 150,150结构表面的要求结构表面隐蔽模板及支架计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 设计简图如下:56CD2502506006006006006006006005025045001502501200120012001504500立杆:钢管Φ48.3×3.6双扣件板底支撑小梁:方木40x90mm ,间距400mm 板底支撑主梁:钢管Φ48.3×3.6模板设计平面图板底面板:板厚15mm562502504500250650100120001200板底支撑小梁:方木40×90mm,间距400mm 板底支撑主梁:钢管Ф48.3×3.6600600600600600600立杆:钢管Ф48×32001500150015001500150015001500双扣件垂直剪刀撑模板设计立面图四、面板验算面板类型覆面木胶合板 面板厚度(mm)15 面板抗弯强度设计值[f](N/mm 2)12面板弹性模量E(N/mm 2)4200根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定,另据现实,楼板面板应搁置在梁侧模板上,因此本例以简支梁,取1m 单位宽度计算。
悬挑支撑结构计算书一、计算依据1、《建筑结构荷载规范》GB50009-20122、《钢结构设计规范》GB50017-20033、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-20134、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011二、计算参数及施工简图(图1)立面图1(图2)立面图2三、悬挑部分竖向荷载验算架体按三角形架体每单位横截面面积上的自重值为计算基本单元,包括扣件、钢管下式中的w g为钢管自重标准值。
对于悬挑支撑结构横断面单位平米自重值为:g={[2(l a+l b+h)+(l a2+h2)0.5+(l b2+h2)0.5](w g+18.4/6)+2×13.2+1×14.6}/(l a h)=((2×(0.9+0.9+0.5)+(0.92+0.52)0.5+(0.92+0.52)0.5)×(2.43+18.4/6)+2×13.2+1×1 4.6)/(0.9×0.5)=172.451N/m2自重荷载标准值G=B t H t g k/(2l a l b)=2×2.4×172.451/(2×0.9×0.9)=510.966 N/m2p t=1.2(G+G1+G3)+1.4Q=1.2×(510.966/1000+2+0.35)+1.4×2=6.233 kN/m2≤p t,max=29.25kN/m2满足要求四、落地部分稳定验算1、悬挑部分竖向荷载引起的附加轴力n t=2Bt/la=2×2/0.9=4.444根据nt查JGJ300-2013表6.1.2得ηt=0.717N t=ηt p t l a B t=0.717×6.233×0.9×2=8.041kN2、落地部分长细比验算为方便计算立杆计算长度l0,按规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)中的公式5.4.6-1和5.4.6-1进行计算。
型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书外挑3米部分计算依据:1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20112、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-20103、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计规范》GB50017-2003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、横向水平杆验算纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2×(0.031+G kjb×l a/(n+1))+1.4×G k×l a/(n+1)=1.2×(0.031+0.35×1.5/(2+1))+1.4×3×1.5/(2+1)= 2.35kN/m正常使用极限状态q'=(0.031+G kjb×l a/(n+1))+G k×l a/(n+1)=(0.031+0.35×1.5/(2+1))+3×1.5/(2+1)=1.71kN/m 计算简图如下:1、抗弯验算M max=max[ql b2/8,qa12/2]=max[2.35×0.92/8,2.35×0.12/2]=0.24kN·mσ=M max/W=0.24×106/4180=56.85N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算νmax=max[5q'l b4/(384EI),q'a14/(8EI)]=max[5×1.71×9004/(384×206000×100400),1.71×1004/(8×206000×100400)]=0.705mmνmax=0.705mm≤[ν]=min[l b/150,10]=min[900/150,10]=6mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态R max=q(l b+a1)2/(2l b)=2.35×(0.9+0.1)2/(2×0.9)=1.3kN正常使用极限状态R max'=q'(l b+a1)2/(2l b)=1.71×(0.9+0.1)2/(2×0.9)=0.95kN四、纵向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=R max=1.3kNq=1.2×0.031=0.037kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=R max'=0.95kNq'=0.031kN/m1、抗弯验算计算简图如下:弯矩图(kN·m)σ=M max/W=0.53×106/4180=125.93N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算计算简图如下:变形图(mm)νmax=2.993mm≤[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=3.01kN五、扣件抗滑承载力验算扣件抗滑承载力验算:横向水平杆:R max=1.3kN≤R c=0.9×8=7.2kN纵向水平杆:R max=3.01kN≤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 b+a1)×n/2×0.031/h)×H=(0.12+(0.9+0.1)×2/2×0.031/1.5)×23=3.23kN单内立杆:N G1k=3.23kN2、脚手板的自重标准值N G2k1单外立杆:N G2k1=(H/h+1)×la×(l b+a1)×G kjb×1/2/2=(23/1.5+1)×1.5×(0.9+0.1)×0.35×1/2/2=2.14kN1/2表示脚手板2步1设单内立杆:N G2k1=2.14kN3、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=(23/1.5+1)×1.5×0.17×1/2=2.08kN1/2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=0.01×1.5×23=0.34kN构配件自重标准值N G2k总计单外立杆:N G2k=N G2k1+N G2k2+N G2k3=2.14+2.08+0.34=4.57kN单内立杆:N G2k=N G2k1=2.14kN立杆施工活荷载计算外立杆:N Q1k=la×(l b+a1)×(n jj×G kjj)/2=1.5×(0.9+0.1)×(2×3)/2=4.5kN内立杆:N Q1k=4.5kN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×(3.23+4.57)+0.9×1.4×4.5=15.03kN单内立杆:N=1.2×(N G1k+ N G2k)+0.9×1.4×N Q1k=1.2×(3.23+2.14)+0.9×1.4×4.5=12.12kN七、钢丝绳卸荷计算钢丝绳卸荷钢丝绳绳卡作法钢丝绳连接吊环作法(分开设置)第1次卸荷验算α1=arctan(l s/H s)=arctan(4200/500)=83.21°α2=arctan(l s/H s)=arctan(4200/1400)=71.57°钢丝绳竖向分力,不均匀系数K X取1.5P1=K f×K X×N×h j(n+1)/H×H L/l a=0.8×1.5×12.12×18.8/23×3/1.5=23.78kN P2=K f×K X×N×h j(n+1)/H×H L/l a=0.8×1.5×15.03×18.8/23×3/1.5=29.49kN 钢丝绳轴向拉力T1=P1/sinα1=23.78/sin83.21°=23.94kNT2=P2/sinα2=29.49/sin71.57°=31.08kN卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1,T2]=31.08kN绳夹数量:n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×31.08/(2×15.19)=2个≤[n]=5个满足要求!花篮螺栓验算:σ=[Fg]×103/(π×d e2/4)=31.08×103/(π×202/4)=98.95N/mm2≤[ft]=170N/mm2满足要求!P g=k×[F g]/α=9×31.08/0.85=329.13kN钢丝绳最小直径d min=(P g/0.5)1/2=(329.13/0.5)1/2=25.66mm吊环最小直径d min=(2A/π)1/2=(2×[F g]/([f]π))1/2=(2×31.08×103/(65π))1/2=18mm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次卸荷钢丝绳最小直径25.66mm,必须拉紧至31.08kN,吊环最小直径为18mm。
4#楼工字钢悬挑脚手架计算书型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91) 以及本工程的施工图纸。
一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 11 m,立杆采用单立杆;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5m,立杆的横距为1m,立杆的步距为1.5 m;内排架距离墙长度为0.40 m;小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根;采用的钢管类型为Φ48×3.5;横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 1.00;连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3 m,水平间距4.5 m,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000;脚手架用途:结构脚手架;同时施工层数:2 层;3.风荷载参数本工程地处辽宁沈阳市,查荷载规范基本风压为0.550kN/m2,风荷载高度变化系数μz为1.000,风荷载体型系数μs为1.128;计算中考虑风荷载作用;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1394;脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:3 层;脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板;5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5m,建筑物内锚固段长度 2.5 m。
与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00;楼板混凝土标号:C30;6.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000;钢丝绳与墙距离为(m):2.400;悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 1.4 m。
悬挑脚手架计算书一、基本参数:立杆纵距la = 1.5 m立杆横距lb = 1.05 m脚手架形式双排架脚手架的步距h = 1.8 m脚手架搭设高度H = 27 m小横杆间距 a = 0.75 m连墙件布置形式二步三跨悬挑梁采用20a号热轧工字钢槽口侧向放置每根立杆下都有悬挑梁悬挑长度l=1.5 m悬挑梁锚固长度lm=1.5 m锚固端采用φ20的钢筋拉环连接二、小横杆的计算1、小横杆荷载计算脚手板的荷载标准值q1=0.35×0.75=0.26 kN/m活荷载标准值q2=3×0.75=2.25(kN/m)2、强度计算(1)、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:其中:l 小横杆计算跨度l=1.05 mq1 脚手板的荷载标准值q1 = 0.26 kN/mq2 活荷载标准值q2 = 2.25 kN/m经计算得到:M=(1.2×0.26+1.4×2.25)×1.05^2÷8=0.48 kN.m(2)、截面应力计算公式如下:其中W 钢管截面抵抗矩W = 5.08 cm3M 最大弯矩M = 0.48 kN.m经计算得到:σ=0.48×1000000÷(5.08×1000)=94.49 N/mm2小横杆强度计算值不大于钢管抗弯强度设计值205N/mm2,故满足要求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:其中: l 小横杆计算跨度l = 1.05 mI 截面惯性矩I = 12.19 cm4E 弹性摸量E = 206000 N/mm2q1 脚手板的荷载标准值q1 = 0.26 kN/mq2 活荷载标准值q2 = 2.25 kN/m经计算得到:最大挠度V=5×(0.26+2.25)×(1.05×1000)^4÷(384×206000×12.19×10000)=1.58 mm最大挠度计算值不大于l/150=7mm,并且小于10mm,故满足要求三、大横杆的计算:1、荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.03763×1.05=0.04 kN脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.05×0.75=0.28 kN脚手板的荷载标准值:P=0.04+0.28=0.32 kN活荷载标准值:Q=3×1.05×0.75=2.36 kN2、强度计算(1)、最大弯矩计算公式如下:其中: l 立杆的纵距l = 1.5mP 静荷载标准值P = 0.32 kNQ 活荷载标准值Q = 2.36 kN经计算得到最大弯矩M=0.175×(1.2×0.32+1.4×2.36)×1.5=0.97 kN.m(2)、截面应力计算公式如下:其中W 钢管截面抵抗矩W = 5.08 cm3M 最大弯矩M = 0.97 kN.m经计算得到:σ=0.97×1000000÷(5.08×1000)=190.94 N/mm2大横杆强度计算值不大于钢管抗弯强度设计值205 N/mm2,故满足要求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大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:其中: l 立杆的纵距l = 1.5 mI 截面惯性矩I = 12.19 cm4E 弹性摸量E = 206000 N/mm2P 静荷载标准值P = 0.32 kNQ 活荷载标准值Q = 2.36 kN经计算最大挠度V=1.146×(0.32+2.36×(1.5×1000)^3÷(100×206000×12.19×10000)=4.13 mm最大挠度计算值不大于l/150=10mm,并且小于10mm,故满足要求四、扣件的抗滑承载力计算:横杆的自重标准值P1 = 0.03763×(1.05 +1.5) =0.1kN脚手板的荷载标准值P2 = 0.35×1.5×1.05÷2 =0.28kN活荷载标准值Q = 3×1.5×1.05÷2 =2.36kN荷载的计算值R = 1.2×(0.1+0.28)+1.4×2.36 =3.76kN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:其中: Rc 扣件抗滑承载力设计值Rc=12kNR 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=3.76kN 扣件的抗滑承载力不大于单扣件抗滑承载力设计值8kN,满足要求!五、脚手架计算:1、荷载计算:立杆承受的结构自重标准值NG1=0.12×27=3.24 kN脚手板的自重标准值NG2=0.35×2×1.5×(1.05+0.35)=0.74 kN栏杆与挡脚板自重标准值NG3=0.14×1.5×2÷2=0.21 kN吊挂的安全设施荷载:NG4 = 0.005×1.5×27 = 0.2 kN静荷载标准值NG=3.24+0.74+0.21+0.2=4.39 kN活荷载标准值NQ=3×1×1.5×1.05÷2=2.36 kN风荷载标准值Wk=0.7×0.74×1.2×0.35=0.22 kN/m2不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2×4.39+1.4×2.36=8.57 kN考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2×4.39+0.85×1.4×2.36=8.08 kN 风荷载标准值产生的立杆段弯矩:Mwk=0.22×1.5×1.8^2÷10=0.11 kN.m风荷载设计值产生的立杆段弯矩:Mw=0.85×1.4×0.11=0.13 kN.m构配件自重标准值产生的轴向力:NG2k=0.74+0.21+0.2=1.15 kN2、立杆的稳定性计算:(1)、立杆的长细比计算:其中l 立杆的计算长度l = 1.155×1.5×1.8=3.12 mI 立杆的回转半径I = 1.58 cm经过计算,立杆的长细比λ=3.12×100÷1.58=198(2)、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中:A 立杆净截面面积;取A=4.89 cm2N 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值;取N=8.57 kNφ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ的结果查表得到φ=0.184 不考虑风荷载时立杆的稳定性σ=8.57×1000÷(0.184×(4.89×100))=95.25 N/mm2考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中:A 立杆净截面面积;取A=4.89 cm2W 立杆净截面模量(抵抗矩);取W=5.08 cm3N 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值;取N=8.08 kNMw 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩;取Mw=0.13 kN.mφ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ的结果查表得到φ=0.184 考虑风荷载时立杆的稳定性σ=8.08×1000÷(0.184×(4.89×100))+(0.13×1000000)÷(5.08×1000)=115.39 N/mm2不考虑风荷载时,立杆稳定性不大于205N/mm2,满足要求考虑风荷载时,立杆稳定性不大于205N/mm2,满足要求3、最大搭设高度的计算不组合风荷载最大搭设高度:组合风荷载最大搭设高度:其中:A 立杆净截面面积 A = 4.89 cm2W 钢管截面抵抗矩W = 5.08 cm3f 钢管立杆抗压强度设计值f= 205 N/mm2gk 每米立杆承受的结构自重标准值gk=0.12 kN/mNQK 活荷载标准值NQK=2.36 kNMwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩Mwk=0.11 kN.mNG2K 构配件自重标准值产生的轴向力NG2K=1.15 kNφ轴心受压杆件稳定系数φ= 0.184经计算,不组合风荷载最大搭设高度Hs=((0.184×(4.89×100)×205÷1000)-(1.2×1.15+1.4×2.36)÷(1.2×0.12)=95.56 m组合风荷载最大搭设高度Hs=((0.184×(4.89×100)×205÷1000)-(1.2×1.15+0.85×1.4×(2.36+0.11×0.184×(4.89÷5.08÷100)))÷(1.2×0.12)=82.9 m最大搭设高度应该取上式中的较小值Hs=82.9m由于搭设高度Hs大于等于26m,所以按下式调整:经计算得到脚手架高度限值为[H]=76.55m调整后的高度不宜超过50m,故:脚手架最大高度应为50m六、连墙件的计算:(1)、风荷载产生的连墙件轴向力设计值按照下式计算:其中:wk 风荷载基本风压值,wk=0.22 kN/m2Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积;Aw=16.2 m2 经计算得到:风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=1.4×0.22×16.2=4.99 kN(2)、连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:其中No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力;取No=5 kN Nlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=4.99 kN 经计算得到:连墙件轴向力计算值Nl=4.99+5=9.99 kN(3)、连墙件轴向力设计值其中:φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ查表得到φ=0.938A 立杆净截面面积A = 4.89 cm2[f] 钢管的强度设计值[f] = 205 N/mm2经过计算得到Nf=0.938×(4.89×100)×205÷1000=94.03 kN长细比λ计算:其中: l 计算长度l = 0.35 mI 钢管回转半径I = 1.58 cm经过计算,立杆的长细比λ=0.35×100÷1.58=23计算结果:连墙件轴向力计算值不大于连墙件的轴向力设计值;满足要求连墙件轴向力计算值不大于扣件抗滑承载力12 kN,满足要求七、联梁计算:无联梁八、悬挑梁受力计算:1、悬挑梁所受集中荷载计算其中P 脚手架立杆传递的集中荷载P=8.57 kN经过计算: F = 8.57 kN2、挑梁最大弯矩其中: F 悬挑梁受的集中荷载F=8.57 kNlb 脚手架横距lb=1.05 mq 悬挑梁自重标准值q=0.142 kN/ml 悬挑长度l=1.5 mb 脚手架内排架距墙距离b=0.35 m经过计算: M=-8.57×(2×0.35+1.05)-0.142×1.5^2÷2=-15.16 kN.m3、支撑点的最大支座力其中: F 悬挑梁受的集中荷载F=8.57 kNlb 脚手架横距lb=1.05 mq 悬挑梁自重标准值q=0.142 kN/ml 悬挑长度l=1.5 mlm 锚固长度lm=1.5 mb 脚手架内排架距墙距离b=0.35 m经过计算: Rp=(8.57×(2+0.35÷1.5+(0.35+1.05)÷1.5)+(1+(1.5÷1.5)^2)×0.142×1.5÷2=27.35 kN4、固支点的最大支座力其中: F 悬挑梁受的集中荷载F=8.57 kNlb 脚手架横距lb=1.05 mq 悬挑梁自重标准值q=0.142 kN/ml 悬挑长度l=1.5 mlm 锚固长度lm=1.5 mb 脚手架内排架距墙距离b=0.35 m经过计算: RO=-8.57×(0.35÷1.5+1.05÷1.5)+(1-(1.5÷1.5)^2)×0.142×1.5÷2=-10 kN九、悬挑梁挠度计算:1、悬挑梁最大挠度计算:其中: F 悬挑梁受的集中荷载F=8.57 kNlb 脚手架横距lb=1.05 mq 悬挑梁自重标准值q=0.142 kN/ml 悬挑梁梁上支撑点距墙固支点距离l=1.5 mlm 锚固长度lm=1.5 mb 脚手架内排架距墙距离b=0.35 m经过计算: V=((1+0.35÷1.5)×8.57×0.35^2×1.5÷(3×206000×2370÷10)+(1+(0.35+1.05)÷1.5)×8.57×(0.35+1.05)^2×1.5÷(3×206000×2370÷10)+(4×(1.5÷1.5)^2+3×(1.5÷1.5)^3-1)×0.142×1.5^2÷8×1.5×1.5÷(3×206000×2370÷10))×1000=0 mm2、悬挑梁最大允许挠度计算:v=l/200=1.5×1000÷200=7.5 mm悬挑梁最大挠度V=0mm不大于最大允许挠度v=7.5mm,满足要求!十、悬挑梁强度计算1、悬挑梁型钢截面应力计算其中: A 截面面积 A = 35.578 cm2W 截面抵抗矩W = 237 cm3M 挑梁最大弯矩M = -15.16 kN.mN 悬挑梁所受轴向力N = 0 kN经过计算: σ= 1000000×15.16÷(1.05×1000×237)+1000×0÷(100×35.578) = 60.92N/mm2型钢截面应力不大于钢材强度设计值205 N/mm2,故满足要求十一、悬挑梁整体稳定性计算其中: W 截面抵抗矩W = 237 cm3M 挑梁最大弯矩M =-15.16 kN.mφb 型钢整体稳定系数型φb = 0.93经过计算: σ= 15.16×1000000÷(237×0.93×1000) = 68.78 N/mm2悬挑梁整体稳定性不大于钢材强度设计值205 N/mm2,故满足要求十二、锚固端钢筋拉环连接计算1、拉环强度计算其中; N 悬挑梁锚固端拉环受力N=-10 kNA 拉环钢筋的截面积A=314.16 mm2经过计算σ= -10×1000÷314.16 = σN/mm2锚拉环强度σ=31.83N/mm2,不大于钢筋的抗拉强度设计值50N/mm2,满足要求!。
型钢悬挑脚手架(阳角A)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》JGJ130-20112、《建筑结构荷载规范》GB50009-20123、《钢结构设计标准》GB50017-2017一、参数信息1、荷载参数脚手架联梁传递支座力F(kN) 122、阳角型钢构造参数型钢支撑形式两根钢丝拉绳立杆横向间距或排距Lb(m) 0.8内排架距离墙长度a(m) 0.3 阳角型钢长度L(m) 2.3点M到Q点的距离D1(m) 2.95 O点到Q点的距离D2(m) 1.2支点P到建筑物角点O的距离D3(m) 2.23、阳角型钢材料参数型钢型号18号工字钢钢丝绳规格型号6×37二、阳角型钢计算水平阳角型钢采用焊接建筑物埋件连接,计算条件为一端固支的连续梁。
型钢截面惯性矩I=1660cm4,截面抵抗矩W =185cm3,截面积A =30.6cm2。
平面图侧面图1、型钢受力计算脚手架联梁传递支座力F=12kN;水平钢梁自重荷载 q=1.2×24.1×9.8×10-3=0.283 kN/m 经过连续梁的计算得到剪力图(kN)弯矩图(kN·m)型钢支点的支撑力为R A=7.767kN;型钢固接处的支撑力为R B=16.884kN;型钢最大弯矩 M max=7.421kN·m;图中距离|MP|=(D1×D1+D2×D2+D3×D3+1.414×D2×D3)1/2=(2.95×2.95+1.2×1.2+2.2×2.2+ 1.4142×1.2×2.2)1/2=4.33m图中角度 <MPQ=arcsin(2.950/4.326)=42.992°图中角度 <OPQ=arctan(0.707×1.200 /(2.200 + 0.707× 1.200))=15.552°每根钢丝绳的拉力 T=7.767/2/sin(42.992°)=5.695kN水平型钢的轴向力 N=2×5.695×cos(42.992°)×cos(28.61°)=7.314kN型钢最大应力计算值 σ=M max/(1.05W)+N/A=7.421×106/(1.05×185×103)+7.314×103/(30.6×102)=40.594N/mm2 型钢的最大应力计算值 σ= 40.594 N/mm2≤[f]=215 N/mm2,满足要求!2、型钢整体稳定性计算水平型钢采用18号工字钢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)附录C得到:φb=2由于φb大于0.6,查《钢结构设计标准》(GB50017-2017),得到φb'=1.07-0.282/φb = 1.07-0.282/2=0.929。
花篮螺栓悬挑架(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、脚手架参数二、荷载设计计算简图:立面图侧面图三、纵向水平杆验算横向水平杆上纵向水平杆根数n 2纵、横向水平杆布置方式纵向水平杆在上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)=0.397mm νmax=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 扣件抗滑承载力验算: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/2×0.033/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=0.309kN1/2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=9.077kNM wd=φwγQ M wk=φwγQ(0.05ζ1w k l a H12)=0.6×1.5×(0.05×0.6×0.159×1.2×3.62)=0.067kN·m σ=γ0[N/(φA)+M wd/W]=1×[9076.617/(0.188×424)+66764.736/4490]=128.737N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求!八、连墙件承载力验算N lw=1.5×ωk×2×h×3×l a=1.5×0.173×2×1.8×3×1.2=3.363kN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)=(3.363+3)×103/(0.896×424)=16.749N/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=3.363+3=6.363kN≤0.9×12=10.8kN满足要求!悬挑梁验算一、基本参数二、荷载布置参数附图如下: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荷载标准值:q'=g k=0.241=0.241kN/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=1.3×0.241=0.313kN/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=1×2.303×106/185000=12.45N/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]=1×9.219×1000×[94×1802-(94-6.5)×158.62]/(8×16600000×6.5)=9.021N/mm2τmax=9.021N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=0.06mm≤[ν]=2×l x/250=2×1250/250=10mm符合要求!4、支座反力计算设计值:R1=4.055kN,R2=14.493kN 四、上拉杆件验算上拉杆件与建筑物连接参数:上拉杆件与主梁连接参数:1、上拉杆强度验算上拉杆件角度计算:α1=arctanL1/L2=arctan(3300/1050)=72.35°上拉杆件支座力:设计值:R S1=n z R2=1×14.493=14.493kN主梁轴向力设计值:N SZ1=R S1/tanα1=14.493/tan72.35°=4.611kN上拉杆件轴向力:设计值:N S1=γ0R S1/sinα1=1×14.493/sin72.35°=15.208kN上拉杆件的最大轴向拉力设计值:N S=max[N S1...N Si]=15.208kN轴心受拉稳定性计算:σ =N S/A=15.208×103/380.1=40.012N/mm2≤f=205N/mm2符合要求!2、花篮螺栓验算σ=N s/(π×d e2/4)=15.208×103/(π×122/4)=134.472N/mm2≤[ft]=170N/mm2符合要求!3、吊耳板计算型钢主梁上吊耳板排数 1 吊耳板厚t(mm) 12吊耳板两侧边缘与吊孔边缘净距b(mm) 50 顺受力方向,吊孔边距板边缘最小距离a(mm)65吊孔直径d0(mm) 25 吊耳板抗拉强度设计值f(N/mm2) 205吊耳板抗剪强度设计值f v(N/mm2) 125吊耳板由于型钢主梁位置吊耳板排数为1,则单个吊耳板所受荷载为N d=15.208/1=15.208kN参考GB50017-2017,对连接耳板进行如下验算:(1)耳板构造要求B e= 2t+16= 2×12+16=40mm≤b=50mm满足要求!4B e/3= 4×40/3=53.333mm≤a=65mm满足要求!(2)耳板孔净截面处的抗拉强度验算计算宽度:b1= min(2t+16,b-d0/3)= min(2×12+16,50-25/3)=40mmσ= N d/(2tb1)= 15.208×103/(2×12×40)=15.842N/mm2≤f=205N/mm2耳板孔净截面处抗拉强度满足要求!(3)耳板端部截面抗拉(劈开)强度验算σ= N d/[2t(a-2d0/3)]= 15.208×103/[2×12×(65-2×25/3)]=13.111N/mm2≤f=205N/mm2耳板端部截面抗拉强度满足要求!(4)耳板抗剪强度验算耳板端部抗剪截面宽度:Z= [(a+d0/2)2-(d0/2)2]0.5= [(65+25/2)2-(25/2)2]0.5=76.485mmτ= N d/(2tZ)= 15.208×103/(2×12×76.485)=8.285N/mm2≤fv=125N/mm2耳板抗剪强度满足要求!4、吊耳板与型钢主梁连接焊缝验算各上拉杆位置单个吊耳板焊缝所受荷载,垂直焊缝方向荷载F、平行焊缝方向荷载V分别为:上拉杆1位置吊耳板:由于型钢梁上吊耳板排数为1,则:单个吊耳板垂直焊缝方向荷载F1=R S1/1=14.493/1=14.493kN单个吊耳板平行焊缝方向荷载V1=R SZ1/1=4.611/1=4.611kN垂直于焊缝长度作用力(正应力):σf=F1/(0.7h f l w1)=14.493×103/(0.7×8×120)=21.566N/mm2≤βf f f w=1.22×160=195.2N/mm2 平行于焊缝长度作用力(剪应力):τf=V1/(0.7h f l w1)=4.611×103/(0.7×8×120)=6.862N/mm2≤f f w=160N/mm2[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(21.566/1.22)2+6.8622]0.5=18.962N/mm2≤f f w=160N/mm2上拉杆1位置吊耳板焊缝强度满足要求!5、钢拉杆与吊耳板连接焊缝验算钢拉杆与吊耳板连接焊缝主要承受剪应力:τf=N d/(0.7h f×l w2)=15.208×103/(0.7×8×120)=22.632N/mm2≤f f w=160N/mm2钢拉杆与吊耳板连接焊缝验算符合要求!6、上拉与主梁连接吊耳板轴销验算上拉与主梁连接吊耳板轴销主要承受剪力:单个轴销抗剪承载力容许值:N v b=n vπd2f v b/4=1×3.142×222×125/(4×1000)=47.517kN轴销所受剪力:N v=N s/n2=15.208/1=15.208kN≤N v b=47.517kN上拉与主梁连接吊耳板轴销抗剪符合要求!7、上拉杆件与建筑物连接锚固螺栓验算上拉杆1:与建筑物连接螺栓所受拉力N t1=N s1×sin(90-α1)=15.208×sin(90°-72.35°)=4.611kN与建筑物连接螺栓所受剪力N v1=N s1×cos(90-α1)=15.208×cos(90°-72.35°)=14.493kN单个螺栓所受的拉力值:N t=N t1/n1=4.611/1=4.611kN单个螺栓所受的剪力值:N v=N v1/n1=14.493/1=14.493kN单个高强螺栓抗剪承载力设计值N v b=0.9kn f uP=0.9×1×1×0.5×125=56.25kN 每个高强螺栓受拉承载力设计值N t b=0.8P=0.8×125=100kNN V/N v b+N t/N t b=14.493/56.25+4.611/100=0.304≤1螺栓承载力满足要求。
脚手架计算书一、永久荷载1、基本物架杆配件自重:每平米竖向架面的平均自重g k1=1/ah[(2h+a+b)g1+g3(a+2h)/6+4g1]=1/(1.3*1.5)[(2*1.5+1.3+.13)*38.4+(1.3+1.5*2)/6*18.4+4*13.2]=144.12N/m22、整体作用杆件自重:剪刀撑每隔六跨度一道,计算单元按两道算:1)、剪刀撑:G1=2*8.5*38.4=652.8N2)、连墙件:水平向按4米,竖向按4.2米,计算单元按6个计算。
G2=[(2*1.2+2*2)*38.4+4*13.2]*6=1791.36N 3)、全架性安全网:立网:G3=6*6*0.002=0.072N平网:G4=1*3*6*0.002=0.036N4)、整体作用杆件与基本物架连接时,所用的直角扣件与旋转扣件数量:a、剪刀撑固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立柱上所用旋转扣件为5*2=10个: G5=10*14.6=146Nb、整体作用杆件每平米坚向架面的平均自重荷载g k2=∑(1/si)[li(gi+g3/5)+ng K2]=1/(6*7.2)[652.8+179.36+0.072+0.036+146]=60.09N/m2二、可变荷载和作业层荷载1、作业层面上的施工荷载,考虑脚手架主要起围护作用,取为2KN/m22、作业层架面材料荷载脚步手板及非基本构架杆件的支承杆荷载脚手板用220*48*4000 自重为300N/块q K2=g Ka/a1b1+g Kb/s b=300/(0.22*4)+(2*1.3*38.4)/(4*0.8)=372.1N/m2=0.37KN/m23、作业层防护设施材料荷载挡脚板用220*48*4000的松木板,作业层按一层考虑。
g K3=∑q Ki/Li=300/4=75N/m一、风荷载及其计算1、风荷载标准值的计算式:wk=0.7μs*μz*w0查得:大庆市w0=0.30KN/m2风压高度糸数为μz/=1.36风荷载体型变化糸数μs=1.3ψψ=挡风面积/迎风面积取ψ=0.089 μs=0.12 wk=0.7*0.12*1.36*0.3=0.034KN/m2承载能力计算一、小横杆1、强度:M=ql2/8[1+(a1/lb)2]=(4.3*0.82/8)*[1-(0.3/0.8)2]=0.30KN·m=0.36*106N·mm W=π/32D*(D4-d4)=3.14/(32*48)*(484-412)=5.075*103正应力σ=M/W=(0.36*106)/(5.075*103)=59.1N/mm259.1N/mm2<205N/mm2符合要求2、挠度:因q K=(q K2+2)*1.5=3.56KN/m 查资料E=206*103N/mm2I=π/64*(D4-d4)=3.14/64*(484-414)=1.21*105mm2所以:y=q k al3/48EI*(6a2/l2+6a3/l3-1)=(3.56*300*8003)/(4.8*206*103*1.21*105)*[6*(0.3/0.8)2+6*(0.3/0.8 )3-1]=0.073mm<[μ]=l/150=5.3mm<10mm二、纵向水平杆:由于作业面荷载主要通过主节点传给立杆,所以纵向水平杆的强度和挠度不需要验算。
扣件式悬挑型钢脚手架设计计算书1.计算参数设定(1)基本参数脚手架搭设高度16.50m,立杆材料采用Φ48×3.5,横向杆上有2条纵向杆,立杆横距0.80m,立杆纵距La=1.50m,立杆步距h=1.80m;立杆离墙0.20m,连墙件按2步3跨布置,连墙件材料为预埋钢管,顶层层高3.00m;脚手架满铺冲压钢脚手板。
采用悬挑16号工字钢作为基础,标高+0m,工字钢水平间距与脚手架纵向间距1.5m 相同,锚固段为1.5m,锚固钢筋采用υ16钢筋,悬挑端用Φ0mm的6×19钢芯钢丝绳@1.50m,与结构拉结吊环Φ0mm。
(2)钢管截面特征钢管Φ48×3.5mm,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0.0376kN/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0.1248kN/m,脚手板采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.30kN/m2栏杆与挡板采用栏杆、冲压钢,自重标准值为0.1600kN/m,脚手架上吊挂的安全设施(安全网)自重标准值0.010kN/m22)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/m23)作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk脚手架高度为16.50m,地面粗糙度按B类;风压高度变化系数μz=1.00(标高+5.00m);挡风系数=0.8,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=1.3×0.8=1.04,工程位于浙江杭州市,基本风压ω0=0.30kN/m2;水平风荷载标准值ωk=μzμsω0=1×1.040×0.30=0.31kN/m22.纵向水平杆验算(1)荷载计算钢管自重G K1=0.0376kN/m;脚手板自重G K2=0.30×0.27=0.08kN/m;施工活荷载Q K=3.00×0.27=0.80kN/m;作用于纵向水平杆上线荷载标准值q1=1.2×(0.0376+0.08)=0.14kN/m,q2=1.4×0.80=1.12kN/m (2)纵向水平杆受力计算每根钢管长约6.00m,按四跨连续梁计算,L=1.50m。
悬挑式脚手架计算书工程名称:演示工程施工单位:施工单位名称编制人:张某某本计算书均由建书脚手架设计计算软件生成,另可生成完整的脚手架施工组织设计!目录脚手架计算书的编制依据 (3)1、依据规范: (3)2、主要参考文献: (3)参数信息 (3)1、脚手架参数: (3)2、永久荷载参数: (4)3、可变荷载参数: (4)4、风荷载参数: (4)5、水平悬挑支撑梁 (4)6、拉绳参数 (5)横向水平杆(小横杆)计算 (7)1、抗弯强度验算: (7)2、变形验算: (8)纵向水平杆(大横杆)计算 (9)扣件的抗滑承载力验算 (9)计算立杆段轴向力设计值N (10)立杆的稳定性验算 (11)连墙件计算 (14)脚手架上水平风荷载标准值ωk: (14)求连墙件轴向力设计值Nl: (14)连墙件稳定验算: (14)抗滑承载力验算: (15)悬挑梁的受力计算: (16)悬挑梁的整体稳定性计算: (18)悬挑梁钢丝绳的受力计算 (19)水平梁锚固段与楼板连接的计算 (20)转角联梁的受力计算 (22)联梁钢丝绳的受力计算 (25)转角悬挑梁的受力计算: (25)悬挑梁钢丝绳的受力计算 (25)水平梁锚固段与楼板连接的计算 (25)加长悬挑梁的受力计算: (25)加长悬挑梁的整体稳定性计算: (27)加长悬挑梁钢丝绳的受力计算 (27)加长悬挑水平梁锚固段与楼板连接的计算 (27)脚手架计算书的编制依据1、依据规范:1.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
2.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。
3.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)4.《木结构设计规范》(GB50005-2003)5.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)6.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)2、主要参考文献:《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》主编:刘群副主编:袁必勤『建书』安全设施计算软件参数信息1、脚手架参数:脚手架排数:双排脚手架;钢管类型:φ48×3.0脚手架搭设高度H(m):24脚手架步距h(m):1.8;立杆纵距la(m):1.5;立杆横距l b(m):1.05脚手架内排距墙(m):0.3;小横杆计算外伸长度a1(m):0.3;小横杆间距S(m):1.5大小横杆的布置方法:小横杆在大横杆上面(北方作法)横杆与立杆的连接方式:双扣件;连墙件布置:二步三跨;连接方式:双扣件2、永久荷载参数:每米立杆承受的结构自重标准值g k(kN/m2):0.1248;脚手板类别:木脚手板;脚手板自重标准值Q P1(kN/m2):0.35;脚手板铺设层数:2层;栏杆挡板类别:木脚手板;栏杆挡脚板自重标准值Q P2 (kN/m2):0.14;安全设施与安全网Q P3(kN/m2):0.005每米脚手架钢管自重标准值(kg/m):3.33;3、可变荷载参数:施工均布活荷载标准值Q K(kN/m2):3;脚手架用途:结构脚手架;同时施工层数: 1层;4、风荷载参数:本工程地处山东省烟台市,基本风压w O (kN/m 2):0.55; 5、水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用18号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.5米,建筑物内锚固段长度2.5米。
一、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)、《钢结构设计规范》(GB50017)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009)等编制。
(一)参数信息:1.脚手架参数计算的脚手架为双排脚手架,横杆与立杆采用单扣件方式连接,搭设高度为26.4米,3.0米以下采用双管立杆,3.0米以上采用单管立杆。
搭设尺寸为:立杆的纵距1.60米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.80米。
内排架距离墙长度为0.30米。
横向杆计算外伸长度为0.10米。
小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为1根。
采用的钢管类型为Φ48×3.5。
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.80米,采用扣件连接。
2.荷载参数脚手板自重标准值0.30kN/m2,栏杆、挡脚板自重为0.11kN/m2,安全设施及安全网、挡风板自重为0.010kN/m2,同时施工2层,第一层施工均布荷载为3.0kN/m2,其它层施工均布荷载为2.0kN/m2,脚手板共铺设2层。
脚手架用途:混凝土、砌筑结构脚手架。
(二)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。
考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载)。
1.作用小横杆线荷载(1)作用小横杆线荷载标准值qk=(3.00+0.30)×1.60/2=2.64kN/m(2)作用小横杆线荷载设计值q=(1.4×3.00+1.2×0.30)×1.60/2=3.648kN/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Mmax=qlb2/8=3.648×1.052/8=0.503kN.mσ=Mmax/W=0.503×106/5080.0=98.96N/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V=5qklb4/384EI=5.0×2.64×1050.04/(384×2.06 ×105×12.19×104)=1.66mm小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!(三)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。
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—2001)。
双排脚手架,搭设高度为25米,立杆采用单立管。
搭尺寸为:立杆纵距离1.5米,立杆横距1.05米,采用钢管Φ48×3.5mm,连墙件采用2步3跨,竖向间距3.6米,水平间距4.5米,施工均布荷载3.0kn/m2,同时施工工层,脚手板共铺设两层。
悬挑水平钢梁采用14号工字钢,悬挑伸出建筑物长度1.5米,建筑物内锚固长度1.5米。
水平钢梁距建筑物1. 4米采用钢丝绳拉结。
一、悬挑梁爱力计算悬挑脚手架示意图如图所示悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用,A为墙支点,B为与楼板的锚固点。
本工程中,脚手架排距为1050mm,内侧脚手架距墙体300mm,钢丝绳斜拉支点距墙体1400mm。
水平支撑梁的截面惯性矩I=712.00cm4,截面抵抗矩W=102.00cm3,截面积A=21.50cm2。
受脚手架集中荷载P=1.2×4.61+1.4×4.73=12.14 KN水平钢梁自重荷载Q=1.2×21.5×0.0001×7.85×10=0.2 KN /m悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁剪力图(KN)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(KN.m)支座对与撑梁的支撑反力分别为:R 1=13.45 KN ,R 2=12.246 KN ,R 3=-0.804 KN 。
R max =1.899 KN.m抗弯计算强度f=M/1.05W+N/Af=1.899×106/(1.05×102000)+4.707×1000/2150=19.924 N/ mm 2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于205N/ mm 2,满足要求。
二、稳定性计算:水平钢梁采用14号工字钢σ= bWxφM φb =2——查表(GB5001D-2003)附录B 得到由于φb >0.6查表得到其值为0.929。
悬挑式脚手架计算书-脚手架计算实例悬挑式脚手架计算书脚手架计算实例在建筑施工中,悬挑式脚手架是一种常见且重要的临时结构,用于为施工人员提供作业平台和保障施工安全。
为了确保悬挑式脚手架的稳定性和安全性,需要进行详细的计算和设计。
下面将以一个具体的实例来展示悬挑式脚手架的计算过程。
一、工程概况本工程为_____建筑,总高度为_____米,采用悬挑式脚手架进行外墙施工。
悬挑脚手架从_____层开始设置,每隔_____层悬挑一次,悬挑高度为_____米。
二、脚手架参数1、脚手架搭设参数立杆横距:_____米立杆纵距:_____米步距:_____米内立杆距建筑物距离:_____米2、脚手架材料参数钢管类型:_____钢管规格:_____脚手板类型:_____安全网类型:_____三、荷载计算1、恒载标准值每米立杆承受的结构自重标准值:_____kN/m 脚手板自重标准值:_____kN/m²栏杆与挡脚板自重标准值:_____kN/m安全网自重标准值:_____kN/m²2、活载标准值施工均布活荷载标准值:_____kN/m²同时施工层数:_____层3、风荷载标准值基本风压:_____kN/m²风压高度变化系数:_____风荷载体型系数:_____四、纵向水平杆计算1、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,计算公式如下:Mmax = 01ql²其中,q 为均布荷载设计值,l 为跨度。
经过计算,最大弯矩为_____kN·m,强度满足要求。
2、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:vmax = 0677ql⁴/100EI其中,E 为钢材的弹性模量,I 为纵向水平杆的截面惯性矩。
经过计算,最大挠度为_____mm,挠度满足要求。
五、横向水平杆计算1、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:Mmax = ql²/8其中,q 为均布荷载设计值,l 为跨度。
型钢悬挑脚手架(盘扣式)计算书计算依据1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-20102、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计标准》GB50017-20175、《混凝土结构设计规范》GB50010-20106、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018架体验算一、脚手架参数二、荷载设计搭设示意图盘扣式脚手架剖面图盘扣式脚手架立面图盘扣式脚手架平面图三、横向横杆验算纵横向水平杆钢管类型Φ48×2.5纵横向水平杆钢管每米自重0.028承载能力极限状态:q=b(1.3 ×G kjb+1.5γL Q kzj)=0.25×(1.3 ×0.35+1.5×0.9×2)=0.789kN/m l a=1.5m, 脚手板通过爪钩传递给横杆的支座反力为:R=ql a/j=0.789×1.5/2=0.592kN横杆自重设计值:q1=1.3m2=1.3 ×0.028=0.036kN/m正常使用极限状态:q'=b(G kjb+Q kzj)=0.25×(0.35+2)=0.588kN/ml a=1.5m, 脚手板通过爪钩传递给横杆的支座反力为:R'=q'l a/j=0.588×1.5/2=0.441kN横杆自重标准值:q1'=m2=0.028kN/ml=l b=0.9m,计算简图如下1、抗弯验算弯矩图(kN·m)M max=0.447kN·mσ=γ0M max/W=1×0.447×106/3860=115.924N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求。
2、挠度验算变形图(mm)νmax=1.491mm≤[ν]=min[l b/150,10]=min[900/150,10]=6mm满足要求。
4米悬挑式扣件钢管脚手架计算书2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24.7米,立杆采用单立管。
立杆的纵距1.30米,立杆的横距0.60米,内排架距离结构1.00米,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为φ48×3.0,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.60米,水平间距2.60米。
施工活荷载为2.5kN/m2,同时考虑2层施工。
脚手板采用钢笆片,荷载为0.15kN/m2,按照铺设11层计算。
栏杆采用木挡脚板,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0.35kN/m2,高度变化系数1.0900,体型系数1.0400。
悬挑水平钢梁采用18号工字钢,建筑物外悬挑段长度1.70米,建筑物内锚固段长度2.30米。
悬挑水平钢梁采用悬臂式结构,没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。
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=0.150×0.600/2=0.045kN/m活荷载标准值Q=2.500×0.600/2=0.750kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.045=0.100kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×0.750=1.050kN/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=(0.08×0.100+0.10×1.050)×1.3002=0.191kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.100+0.117×1.050)×1.3002=-0.225kN.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=0.225×106/4491.0=49.996N/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+0.045=0.083kN/m活荷载标准值 q2=0.750kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.083+0.990×0.750)×1300.04/(100×2.06×105×107780.0)=1.028mm 大横杆的最大挠度小于1300.0/150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=0.038×1.300=0.050kN脚手板的荷载标准值 P2=0.150×0.600×1.300/2=0.059kN活荷载标准值Q=2.500×0.600×1.300/2=0.975kN荷载的计算值P=1.2×0.050+1.2×0.059+1.4×0.975=1.495kN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)×0.6002/8+1.495×0.600/4=0.226kN.mσ=0.226×106/4491.0=50.398N/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=5.0×0.038×600.004/(384×2.060×105×107780.000)=0.00mm集中荷载标准值 P=0.050+0.059+0.975=1.083kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1083.420×600.0×600.0×600.0/(48×2.06×105×107780.0)=0.220mm 最大挠度和V=V1+V2=0.223mm小横杆的最大挠度小于600.0/150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=0.038×0.600=0.023kN脚手板的荷载标准值 P2=0.150×0.600×1.300/2=0.059kN活荷载标准值Q=2.500×0.600×1.300/2=0.975kN荷载的计算值R=1.2×0.023+1.2×0.059+1.4×0.975=1.463kN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。
静荷载标准值包括以下内容:(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.0995N G1= 0.100×24.700=2.459kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.15N G2= 0.150×11×1.300×(0.600+1.000)/2=1.716kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.16N G3= 0.160×1.300×11/2=1.144kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010N G4= 0.010×1.300×24.700=0.321kN经计算得到,静荷载标准值 N G = N G1+N G2+N G3+N G4 = 5.640kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值 N Q= 2.500×2×1.300×0.600/2=1.950kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0——基本风压(kN/m2),W0 = 0.350U z——风荷载高度变化系数,U z = 1.090U s——风荷载体型系数:U s = 1.040经计算得到,风荷载标准值 W k= 0.350×1.090×1.040 = 0.397kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N G+ 0.9×1.4N Q经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.640+0.9×1.4×1.950=9.225kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N G + 1.4N Q经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.640+1.4×1.950=9.498kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M W计算公式M W= 0.9×1.4W k l a h2/10其中 W k——风荷载标准值(kN/m2);l a——立杆的纵距 (m);h ——立杆的步距 (m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩:M w=0.9×1.4×0.397×1.300×1.800×1.800/10=0.211kN.m五、立杆的稳定性计算1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中 N ——立杆的轴心压力设计值,N=9.498kN;i ——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;k ——计算长度附加系数,取1.155;u ——计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;l0——计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.800=3.118m;A ——立杆净截面面积,A=4.239cm2;W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;λ——由长细比,为3118/16=196;φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190;σ——钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);[f] ——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;经计算得:σ=9498/(0.19×424)=118.202N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ < [f],满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中 N ——立杆的轴心压力设计值,N=9.225kN;i ——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;k ——计算长度附加系数,取1.155;u ——计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;l0——计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.800=3.118m;A ——立杆净截面面积,A=4.239cm2;W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;λ——由长细比,为3118/16=196;φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.190;M W——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,M W=0.211kN.m;σ——钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);[f] ——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;经计算得到σ=9225/(0.19×424)+211000/4491=161.690N/mm2;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ < [f],满足要求!六、连墙件的计算连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:N l = N lw + N o其中 N lw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:N lw= 1.4 × w k× A ww k——风荷载标准值,w k = 0.397kN/m2;A w——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积:A w= 3.60×2.60 = 9.360m2;N o——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);N o = 3.000经计算得到 N lw = 5.199kN,连墙件轴向力计算值 N l = 8.199kN根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值 N f1 = 0.85Ac[f]根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值 N f2 = 0.85φA[f]连墙件轴向力设计值 N f = 0.85φA[f]其中φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=100.00/1.60的结果查表得到φ=0.81;净截面面积Ac = 4.24cm2;毛截面面积 A = 18.10cm2;[f] = 205.00N/mm2。