天沟架计算书

计算依据是《给水排水设计手册》第二册[室内给水排水]
〖已知参数:〗
计算所在省（直辖市）: 江西
计算所在城市: 吉安
计算暴雨量重现期: 1年
天沟长度: 8.1m
计算坡长: 16m
天沟槽宽: 0.4m
积水深度: 0.22mm
天沟表面粗糙系数: 0.015
天沟坡度: 0.003
〖天沟排水计算〗
根据《手册》表8-4查得该地区降雨强度:4.15升/秒*100平方米
※天沟过水断面积
根据下面公式a得:
(公式a) 天沟过水断面积为:0.09平方米
※湿周
根据下面公式b得:
(公式b) 湿周为:0.84m
※水力半径
根据下面公式c得:
(公式c) 水力半径为:0.10m
※水流速度
根据《手册》公式8-4得:
(公式8-4) 水流速度:0.81m/s
※天沟排水量
根据下面公式d得:
(公式d) 天沟排水量:71.41升/秒
※天沟汇水面积
根据《手册》公式8-6得:
(公式8-6) 天沟汇水面积:129.60平方米
※暴雨量计算
根据下面公式e得:
(公式e)
暴雨量计算:5.38升/秒
暴雨量能排除，天沟大小满足！
※落水管选择
根据《手册》表8-2:
直径为75的立管允许排水量为10.0升/秒
满足排水要求。

计算结束！。

具体计算公式为：天沟计算：Q=1/K*A*100R*sqrtI/(n+sqrtR)R=A/(2h+W)W=a*(S1+S2/r)/3600其中：sqrt表示开平方根Q--天沟排水量（立方米/秒）K--安全系数（一般取1.5）A--排水有效面积（平方米）I--排水坡度n--粗糙系数（一般取0.2）h--天沟积水深度W--降水量（立方米）a--采用的降雨强度（立方米/小时）S1--屋面投影面积（平方米）S2--流过雨水的外墙面积（平方米）r--风速系数（一般取2）落水管的计算：q=c*A*sqrt(2gh)s=q/(a*3600)n=S/s其中：q--落水管排水量（立方米/秒）c--流量系数（一般取0.6）A--落水管有截面积（平方米）g--重力加速度（9.8米/平方秒）h--天沟积水深度（米）s--每根落水管的屋面汇水面积（平方米）a--降雨强度（立方米/小时）n--落水管数量S--屋面受水面积（平方米）当然也可根据落水管径和降水强度直接查表知落水管的布置，详参给排水规范目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 建筑设计 (1)1.1 建筑平面设计 (1)1.2 建筑立面设计 (4)1.3 建筑平面设计 (6)2 结构方案设计说明 (7)2.1 构件截面尺寸及材料选择 (7)2.2 结构体系抗震防火要求 (7)3.荷载统计 (9)3.1恒荷载统计 (9)3.2活荷载统计 (9)3.3整个厂房部分作用的荷载 (12)4.各种荷载作用下的内力分析 (16)4.1手算内力标准值 (16)4.2电算内力标准值 (21)5.门式刚架计算和选型 (24)5.1 截面选型 (24)5.2 刚架梁验算 (27)5.3 刚架柱验算 (28)5.4 位移验算 (32)6.檩条设计和计算 (35)6.1设计说明 (35)6.2荷载计算 (35)6.3内力计算 (36)6.4截面选型及计算 (37)7.墙梁设计和计算 (41)7.1 荷载计算 (41)7.2内力分析 (42)7.3 截面选型和验算 (42)7.4 拉条计算 (49)8 支撑设计 (50)8.1屋面横向水平支撑设计 (50)8.2 柱间支撑设计 (53)9 屋面板设计和计算 (58)9.1内力及截面验算 (58)9.2 强度验算 (61)9.3 刚度验算 (61)10 吊车梁的设计 (63)10.1 吊车梁的设计 (63)11 节点设计 (71)11.1 柱脚设计 (71)11.2 梁柱节点设计 (73)11.3 牛腿 (79)11.4 抗风柱的计算 (81)12基础设计计算 (84)12.1 基础设计资料 (84)12.2 基础底面尺寸设计 (84)13 全文总结 (91)14 参考文献 (53)15 致谢 (95)附录：内力组合计算表 (96)1 建筑设计本建筑依据其功能要求设计成单层的单坡双跨刚架承重厂房，适用于《门式刚架轻型房屋钢结构规程》（CECS102）。

悬挑架体施工设计计算书工程简介：略编制依据：《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)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20.0米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.90米，立杆的步距1.50米。

内排架距离墙长度为0.30米。

横向杆计算外伸长度为0.20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3.00米，水平间距4.50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。

悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.25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。

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q k=(3.00+0.30)×1.50/2=2.47kN/m(2)作用小横杆线荷载设计值q=(1.4×3.00+1.2×0.30)×1.50/2=3.420kN/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M max=ql b2/8=3.420×0.902/8=0.346kN.mσ=M max/W=0.346×106/5080.0=68.16N/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=5q k l b4/384EI=5.0×2.47×900.04/(384×2.06 ×105×12.19×104)=0.84mm 小横杆的最大挠度小于900.0/150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。

多排悬挑架主梁验算计算书计算依据：1.Jgj128-20222、jgj130-20223、gb50017-2022《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》一、基本参数悬挑式主梁和建筑连接式地脚螺栓直径D（mm）从主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）梁/楼板混凝土强度等级C30混凝土和螺栓表面之间的允许粘结强度[τb]（n/mm）2地脚螺栓抗拉强度设计值[ft]（n/mm）502普通主梁悬臂平放在地板上14100主梁间距（mm）锚固点设置方式主梁建筑外悬臂长度LX（mm）主梁建筑内锚长度LM（mm）1500 U形锚栓125014502.5 II。

加载布局参数距主梁外锚固点水支撑件上下固定点支撑件上下固定点支撑点号支撑方式平距离(mm)1上拉1150的垂直距离l1(mm)的水平距离l2(mm)30001050否是否参与计算作用点12：从每排立杆传递至梁设计值f'（KN）6.56.5值f（KN）1010每排立杆与主梁外锚固点之间的水平距离（mm）4001150主梁间距La（mm）15001500附图如下：平面图高程三、主梁验算主梁材料类型主梁材料规格主梁截面惯性矩ix(cm)主梁自重标准值gk(kn/m)四工字钢16号工字钢11300.205主梁组合数量NZ主梁截面面积a（CM）主梁截面抗力矩Wx（CM）主梁材料抗弯强度设计值[f](n/mm)主梁弹性模量e(n/mm)二232126.1141215206000二主梁材料抗剪强度设计值[τ](n/mm)125荷载标准值：Q'=GK=0.205=0.2kn/m第1排：F'1=F1'/NZ=6.5/1=6.5kn第2排：F'2=F2'/NZ=6.5/1=6.5kn荷载设计值：q=1.2×gk=1.2×0.205=0.25kn/m第1排：f1=f1/nz=10/1=10kn第2排：f2=f2/nz=10/1=10kn1.强度校核计算弯矩图(knm)σmax=mmax/w=15.7×106/141000=111.31n/mm2≤ [F] =215n/mm2符合要求！2.剪力验算剪力图(kn)τmax=qmax/（8izδ）[bh02-（b-δ）h2]=20.31×一千×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×壹仟壹佰叁拾万×6）=24.01n/mm2τmax=24.01n/mm2≤[τ]=125n/mm2符合要求！3、挠度验算变形图（mm）νmax=4.51mm≤[ν]=2×lx/400=2×1250/400=6.25mm符合要求！4、支座反力计算r1=-10.64kn,r2=31.32kn四、悬臂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=15.7×106/（1.05×一百四十一×103）+0×103/2610=106.01n/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ΓB——均匀弯曲受弯构件的整体稳定系数：根据表《钢结构设计规范》（gb50017-2022），ΓB=2由于υb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(gb50017-2021)附表b，得到υb值为0.93。

井架计算书本计算书按照《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》（JGJ88-1992）、《建筑施工计算手册》（江正荣主编）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）编制。

一、荷载计算1.起吊物和吊盘重力（包括索具等）G其中 K ──动力系数，K= 1.00 ；Q ──起吊物体重力，Q= 10.000 kN；q ──吊盘（包括索具等）自重力，q= 1.000 kN；经过计算得到 G=K×(Q+q) =1.00×(10.000+1.000)= 11.000 kN。

2.提升重物的滑轮组引起的缆风绳拉力S其中 f──引出绳拉力计算系数，取1.02 ；经过计算得到 S= f×[K×(Q+q)] =1.020×[1.00×(10.000+1.000)]=11.220 kN ；3.井架自重力井架自重力1.5kN/m；井架的总自重Nq=1.5×18=27 kN；缆风绳以上部分自重：Nq1=1.5×(18-6)= 18kN；Nq2=1.5×(18-12)= 9kN；4.风荷载为 q = 0.719 kN/m；风荷载标准值应按照以下公式计算：Wk =W×μz×μs×βz= 0.45×1.42×0.48×0.70 = 0.215 kN/m2；其中 W──基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定；采用：W= 0.45 kN2；μz──风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定；采用：μz = 1.42 ；μs──风荷载体型系数：μs = 0.48 ；βz──高度Z处的风振系数，βz = 0.70 ；风荷载的水平作用力:q = Wk×B=0.215×3.35= 0.719 kN/m；其中 Wk ──风荷载水平压力，Wk= 0.215 kN/m2；B──风荷载作用宽度，架截面的对角线长度，B= 3.35 m；经计算得到风荷载的水平作用力 q = 0.719 kN/m；5.每根缆风绳的自重力其中 T ──每根缆风绳自重力产生的张力(kN)；n ──缆风绳的根数，取4根；q ──缆风绳单位长度自重力，取0.008kN/m；l ──每根缆风绳长度，Hi/cosθ 确定(m)；H ──缆风绳所在位置的相对地面高度(m)；θ ──缆风绳与井架的夹角；w ──缆风绳自重产生的挠度(m)，取w=l/300。

钢井架设计计算书根据本工程的实际情况，建筑面积2990m2，六层框架结构，斜屋面，建筑总高度20.6米，层高3米，钢井架设置按技术规范要求，结合本工程的工程量，拟采用2×2米钢井架，节高2米，架体总高度28米，吊篮起重（包自重）Q=1吨，主肢角钢用L75×8，缀条腹杆用L63×6，井架设两道缆风绳，第一道设在离地面16米处，第二道设在井架顶端，缆风绳与井架夹角为45°，摇臂杆设在距顶部6米处（摇臂杆设计从略），算得摇臂杆根部轴力No=37.3KN，起重滑轮组引出索拉力S=21KN，变幅滑轮组钢丝绳的张力T1=19.2KN，其计算简图见图1。

1、荷载计算钢井架在吊重时承受的下列荷载，假定在荷载作用下只考虑顶端一道缆风绳的作用，只有在风荷载作用下才考虑上、下两道缆风绳起作用。

（1）吊篮起重力及自重力KQ2=1.2×10000=12000N（2）井架自重力 q=2kN/m18m以上部分总自重力为：Nq2=（28－16）×1000=12000N16m以下部分自重力为：Nq1=16×1000=16000N（3）风荷载W=W0μZμSβAF式中W0=850N/m2，μz=1.2；μs=1.3Φ（1+η）井架投影面积∑AC=（0.075×2×2+0.063×2+0.063×2.78）×14×1.1=9.26m2（14为井架节数）井架受风轮廓面积AF=H•h=28×2=56m2∴由荷载规范查得η=1.38μs=1.3×0.7(1+1.38)=0.53β按荷载规范计算得出β=2.60， Wo=850N/m2（基本风压）所以当风向与井架平行时，风载为：W=850×1.2×0.53×2.6×56=78712N沿井架高度方向的平均风载：当风向沿井架对角线方向吹时，井架受风的投影面积：∑A¬C=(0.075×2×2+0.063×2×2×sin45°+0.063×2.78×2×sin45°)×14×1.1=11.18m2井架受风轮廓面积:AF=（2×2×sin45°+2×2×sin45°）×14=79.20m2∴由荷载规范查得η=1.38风载体型系数μs=1.3Φ（1+η）ψ=1.3×0.14(1+1.38)×1.1=0.48所以W′=W0μEμSβAF=850×1.2×0.48×2.6×79.20=100818N沿井架高度方向的平均荷载：（4）变幅滑轮组张力下及其产生的垂直与水平分力为：已知：T1=19200N垂直分力：T1V=T1sinβ=19200×sin45°=13576N。

屋面天沟排水计算书一. 设计资料工程所在地设计最大降雨强度为250mm/hr天沟水深设计系数（设计水深度除天沟深度）为0.8，落水效率系数（落水管排水深度除设计水深度）为0.95屋面排水布置简图如下所示：二. 设计结果表1 天沟设计结果天沟号分担宽度雨水量天沟宽天沟深泄水坡度排水量通过1 21000 0.0105 250 200 0.001 0.017219 是2 42000 0.021 300 210 0.001 0.023528 是3 42000 0.021 300 210 0.001 0.023528 是4 21000 0.0105 250 200 0.001 0.017219 是表2 集水范围内单根落水管设计结果天沟号分担宽度雨水量落水管个数落水管外径流水量通过1 21000 0.0105 11 100 0.013556 是2 42000 0.021 11 160 0.035561 是3 42000 0.021 11 160 0.035561 是4 21000 0.0105 11 100 0.013556 是三. 详细验算过程1 天沟1 详细验算工程所在地设计最大降雨强度Rain=250mm/hr集水长度L=72/（11-1）=7.2m分担宽度B=21m集水面积Area=L×B=7.2×21=151.2m2分担雨水量Qr=Area×Rain/1000/3600=151.2×250/1000/3600=0.0105m3/sec 天沟彩色板摩擦系数n=0.0125天沟宽度Bc=0.25m天沟设计水深Hc=0.2×0.8=0.16m天沟泄水坡度S=0.001天沟泄水面积Ag=Bc×Hc=0.25×0.16=0.04m2天沟泄水系数R=Ag/(Bc+2×Hc)=0.04/(0.25+2×0.16)=0.070175m天沟排水速度Vg=R2/3×S1/2/n=0.0701752/3×0.0011/2/0.0125=0.43048m3/se c天沟排水量（采用曼宁公式计算）Qg=Ag×Vg=0.04×0.43048=0.017219m3/sec>0.0105m3/sec合格落水管外径d=0.1m落水管口面积A=π×d2/4=3.1416×0.12/4=0.007854m2考虑集水长度内1根落水管水流量重力加速度g = 9.8 m/sec2天沟设计水深Hc=0.2×0.8=0.16m落水管设计系数R=0.95落水管水流量Qc=m×A×(2×g×Hc×R)1/2=1×0.007854×(2×9.8×0.16×0.95)1/2=0.013556m3 /sec>0.0105m3/sec合格2 天沟2 详细验算工程所在地设计最大降雨强度Rain=250mm/hr集水长度L=72/（11-1）=7.2m分担宽度B=42m集水面积Area=L×B=7.2×42=302.4m2分担雨水量Qr=Area×Rain/1000/3600=302.4×250/1000/3600=0.021m3/sec天沟彩色板摩擦系数n=0.0125天沟宽度Bc=0.3m天沟设计水深Hc=0.21×0.8=0.168m天沟泄水坡度S=0.001天沟泄水面积Ag=Bc×Hc=0.3×0.168=0.0504m2天沟泄水系数R=Ag/(Bc+2×Hc)=0.0504/(0.3+2×0.168)=0.079245m天沟排水速度Vg=R2/3×S1/2/n=0.0792452/3×0.0011/2/0.0125=0.46682m3/se c天沟排水量（采用曼宁公式计算）Qg=Ag×Vg=0.0504×0.46682=0.023528m3/sec>0.021m3/sec合格落水管外径d=0.16m落水管口面积A=π×d2/4=3.1416×0.162/4=0.020106m2考虑集水长度内1根落水管水流量重力加速度g = 9.8 m/sec2天沟设计水深Hc=0.21×0.8=0.168m落水管设计系数R=0.95落水管水流量Qc=m×A×(2×g×Hc×R)1/2=1×0.020106×(2×9.8×0.168×0.95)1/2=0.035561m 3/sec>0.021m3/sec合格3 天沟3 详细验算工程所在地设计最大降雨强度Rain=250mm/hr集水长度L=72/（11-1）=7.2m分担宽度B=42m集水面积Area=L×B=7.2×42=302.4m2分担雨水量Qr=Ar ea×Rain/1000/3600=302.4×250/1000/3600=0.021m3/sec天沟彩色板摩擦系数n=0.0125天沟宽度Bc=0.3m天沟设计水深Hc=0.21×0.8=0.168m天沟泄水坡度S=0.001天沟泄水面积Ag=Bc×Hc=0.3×0.168=0.0504m2天沟泄水系数R=Ag/(Bc+2×Hc)=0.0504/(0.3+2×0.168)=0.079245m天沟排水速度Vg=R2/3×S1/2/n=0.0792452/3×0.0011/2/0.0125=0.46682m3/se c天沟排水量（采用曼宁公式计算）Qg=Ag×Vg=0.0504×0.46682=0.023528m3/sec>0.021m3/sec合格落水管外径d=0.16m落水管口面积A=π×d2/4=3.1416×0.162/4=0.020106m2考虑集水长度内1根落水管水流量重力加速度g = 9.8 m/sec2天沟设计水深Hc=0.21×0.8=0.168m落水管设计系数R=0.95落水管水流量Qc=m×A×(2×g×Hc×R)1/2=1×0.020106×(2×9.8×0.168×0.95)1/2=0.035561m 3/sec>0.021m3/sec合格4 天沟4 详细验算工程所在地设计最大降雨强度Rain=250mm/hr集水长度L=72/（11-1）=7.2m分担宽度B=21m集水面积Area=L×B=7.2×21=151.2m2分担雨水量Qr=Area×Rain/1000/3600=151.2×250/1000/3600=0.0105m3/sec 天沟彩色板摩擦系数n=0.0125天沟宽度Bc=0.25m天沟设计水深Hc=0.2×0.8=0.16m天沟泄水坡度S=0.001天沟泄水面积Ag=Bc×Hc=0.25×0.16=0.04m2天沟泄水系数R=Ag/(Bc+2×Hc)=0.04/(0.25+2×0.16)=0.070175m天沟排水速度Vg=R2/3×S1/2/n=0.0701752/3×0.0011/2/0.0125=0.43048m3/se c天沟排水量（采用曼宁公式计算）Qg=Ag×Vg=0.04×0.43048=0.017219m3/sec>0.0105m3/sec合格落水管外径d=0.1m落水管口面积A=π×d2/4=3.1416×0.12/4=0.007854m2考虑集水长度内1根落水管水流量重力加速度g = 9.8 m/sec2天沟设计水深Hc=0.2×0.8=0.16m落水管设计系数R=0.95落水管水流量Qc=m×A×(2×g×Hc×R)1/2=1×0.007854×(2×9.8×0.16×0.95)1/2=0.013556m3 /sec>0.0105m3/sec合格。

外挂架计算书一、计算单元的选取：根据本工程的实际情况，外挂架三角支架的最大间距按2.0m 考虑。

外挂架提升单元最大为4.2m。

计算主要考虑三角架的受力以及螺栓受力，三角架的计算按最大间距2.0m作为计算依据。

二、荷载传递和受力分析：1、荷载传递：架体自重+施工活荷载+风荷载→三角支架→螺栓→剪力墙砼2、荷载分析：（1）架体包括三角支架的自重G1= GⅠ+ GⅡ+ GⅢ+ GⅣGⅠ：三角架10#槽钢自重：GⅠ=1.8×10.007Kg/m=180NGⅡ：三角架所用钢管自重：GⅡ=6.6×3.84Kg/m=253.5NGⅢ：三角架10#槽钢自重：GⅢ=1.8×10.007Kg/m=180NGⅣ：木板及扣件自重：GⅣ=800NG1=3383.5N=3.384KN（2）施工活载：三角架承受的施工活荷载为G活，其构成为大模板自重、施工人员操作自重等。

G M=310 Kg/m2×9 =27.9KN（按最大块3m考虑自重）GⅠ=2.0 KNG活= G M+ GⅠ=29.9 KN（3）风载：风载按楼层最高，受力最不利的情况考虑。

基本风压按：W=0.45 KN/m2迎风面积与挡风面积比值，即挡风系数取值按u s =1.3 =1.3×1.2×0.65=1.024风压高度变化系数u 2=1.5W k =0.7 u 2 u s W=0.7×1.024×1.5×0.45 Kg/m 2=0.48 Kg/m 2 作用架体风荷载：F 风=0.48 KN ×7.5×2=7.2 KN（4）三角架的受力分析图：在计算时按下图进行受力分解计算：按6杆式三角形桁架计算内力，计算简图如下：AH BHR AV =2(N 1+N 2)R AH = R BH = L 2 (N 1+N 2)/h+L N 1/hS 1=S 2= N 1ctg θ1S 3=- N 1csc θ1S 5=-(N 1+N 2)S 4= R BH sec θ1S 7= S 4 sin θ1= R BH tg θ1S 6=( S 7+ R AV - N 2)/ sin θ2三、受力计算：（一）受力计算：（1）N 1取G 1即N 1=3.384 KN（2）N 2取大模自重和施工荷载G 活，N 2=1.4×29.9 KN=41.86 KN（3）风荷载只作用于穿墙螺栓，在验算穿墙螺栓抗拔时应用到风载。