悬挑脚手架计算书
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花篮式上拉杆悬挑脚⼿架专项施⼯⽅案(带计算书)XXXXX项⽬(⼆标段)上拉式悬挑脚⼿架专项施⼯⽅案编制:审核:审批:Xxxxx建设集团2020年4⽉第⼀章、⼯程概况⼀、危⼤⼯程的概况和特点1、⼯程基本情况2、各责任主体名称3、危⼤⼯程概况和特点(1)、本⼯程为⾼层住宅楼,结构类型为框架、框—剪⼒墙结构,各单体⼯程阳台多,结构悬挑部位多,受⼒复杂,使得架节点处理较难。
细部构造处理时本分项⼯程的控制重点;(2)、建筑结构外形不规则,阴阳⾓较多,悬挑主梁布置难度⼤;(3)、本⼯程层⾼层⾼较⾼,对于连墙件的布置要综合考虑;(4)、本⼯程外⽴⾯不平整,局部楼层存在⼤悬挑部位,需要进⾏专项设计。
⼀、施⼯要求1、脚⼿架的设计⼒求做到结构安全可靠,造价经济合理。
2、确保脚⼿架在使⽤周期内安全、稳定、牢靠。
3、选⽤材料时,⼒求做到常见通⽤、可周转利⽤,便于保养维修。
4、脚⼿架在搭设及拆除过程中要符合⼯程施⼯进度要求。
操作⼈员需取得特殊作业⼈员资格上岗证。
⼆、技术保证条件1、项⽬组织机构2、脚⼿架的搭设和拆除需严格执⾏该《专项施⼯⽅案》。
第⼆章、编制依据1、相关法律、法规、规范性⽂件、标准、规范类别名称编号法规中华⼈民共和国建筑法主席令第19号建筑⼯程质量管理条例国务院令第279号建设⼯程安全⽣产管理条例国务院令第393号危险性较⼤的分部分项⼯程安全管理规定建设部第37号令规范规程建筑地基基础设计规范GB50007-2011 建筑结构荷载规范GB50009-2012混凝⼟结构设计规范GB50010-2010 建筑施⼯脚⼿架安全技术统⼀标准GB 51210-2016项⽬经理:项⽬副经理:技术负责⼈⽣产经理施⼯员施⼯员⽡⼯班⽊⼯班钢筋班架⼦班⽔电班机修班后勤班2、设计⽂件3、施⼯合同第三章、施⼯计划⼀、施⼯计划该悬挑脚⼿架⼯程于该悬挑脚⼿架⼯程于2020年5⽉开⼯2021年7⽉30⽇竣⼯。
⼆、材料与设备计划1、脚⼿架钢管应采⽤现⾏国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793或《低压流体输送⽤焊接钢管》GB/T3091中规定的Q235普通钢管,钢管的钢材质量应符合现⾏国家标准《碳素结构钢》GB/T700中Q235级钢的规定。
型钢悬挑脚手架(扣件式)阳台最大悬挑长度计算书计算依据: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架体验算架体部分同前述型钢悬挑扣件式,不再重复计算。
悬挑梁验算一、基本参数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U型锚固螺栓锚固螺栓直径d(mm) 18 主梁建筑物外悬挑长度L x(mm) 3000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L m(mm) 3800梁/楼板混凝土强度等级C25 混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb](N/mm2)2.5锚固螺栓抗拉强度设计值[f t](N/mm2) 50二、荷载布置参数支撑点号支撑方式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L1(mm)支撑件上下固定点的水平距离L2(mm)是否参与计算1 上拉2850 5800 0 是作用点各排立杆传至梁上荷载标准各排立杆传至梁上荷载设计各排立杆距主梁外锚固点水主梁间距l a(mm)号值F'(kN) 值F(kN) 平距离(mm)1 8.29 10.66 2100 15002 8.29 10.66 2900 1500 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 荷载标准值:q'=g k=0.205=0.2kN/m第1排:F'1=F1'/n z=8.29/1=8.29kN第2排:F'2=F2'/n z=8.29/1=8.29kN荷载设计值:q=1.2×g k=1.2×0.205=0.25kN/m第1排:F1=F1/n z=10.66/1=10.66kN第2排:F2=F2/n z=10.66/1=10.66kN1、强度验算弯矩图(kN·m) σmax=M max/W=5.17×106/141000=36.68N/mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=Q max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=7.79×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=9.2N/mm2 τmax=9.2N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=0.93mm≤[ν]=2×l x/250=2×3000/250=24mm符合要求!4、支座反力计算R1=-0.01kN,R2=4.54kN,R3=18.49kN四、上拉杆件验算钢丝绳型号6×19 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2) 1850 钢丝绳直径(mm) 18.5 钢丝绳不均匀系数α0.85 钢丝绳安全系数k 9 钢丝绳绳夹型式骑马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] 4主梁拉环直径d(mm) 20 焊缝厚度h e(mm) 8焊缝长度l w(mm) 100 角焊缝强度设计值f tw(N/mm2) 160钢丝绳绳卡作法上拉杆件角度计算:α1=arctanL1/L2=arctan(5800/2850)=63.83°上拉杆件支座力:R S1=n z R3=1×18.49=18.49kN主梁轴向力:N SZ1=R S1/tanα1=18.49/tan63.83°=9.08kN上拉杆件轴向力:N S1=R S1/sinα1=18.49/sin63.83°=20.6kN上拉杆件的最大轴向拉力N S=max[N S1...N Si]=20.6kN钢丝绳:查(《建筑施工计算手册》江正荣著2001年7月第一版)表13-4、13-5、13-6得,钢丝绳破断拉力总和:F g=238kN[F g]=α× F g/k=0.85×238/9=22.48kN≥N S=20.6kN符合要求!绳夹数量:n=2.5[Fg]/T=2.5×22.48/15.19=4个≤[n]=4个符合要求!钢丝绳与型钢悬挑梁采用兜设方式,距离最外端不小于50。
多排悬挑架主梁验算(花篮螺栓式)计算书计算依据:1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T128-20192、《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》GB50010-2010一、基本参数平面图立面图三、主梁验算q'=g k=0.205=0.205kN/m第1排:F'1=F1'/n z=8/1=8kN第2排:F'2=F2'/n z=8/1=8kN第3排:F'3=F3'/n z=8/1=8kN荷载设计值:q=1.2×g k=1.2×0.205=0.246kN/m第1排:F1=F1/n z=10.9/1=10.9kN 第2排:F2=F2/n z=10.9/1=10.9kN 第3排:F3=F3/n z=10.9/1=10.9kN1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=M max/W=3.301×106/141000=23.413N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=Q max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=13.577×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=16.046N/mm2τmax=16.046N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=0.17mm≤[ν]=2×l x/360=2×2500/360=13.889mm符合要求!4、支座反力计算设计值:R1=8.598kN,R2=10.157kN,R3=14.57kN四、上拉杆件验算上拉杆材料类型钢筋(钢拉杆) 上拉杆件直径(mm) 20 上拉杆截面积A(cm2) 3.142 上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2) 205 上拉杆弹性模量E(N/mm2) 206000 花篮螺栓在螺纹处的有效直径d e(mm) 20 花篮螺栓抗拉强度设计值[f t](N/mm2) 170上拉连接螺栓类型摩擦型高强螺栓上拉杆与建筑物连接螺栓个数n1: 1高强螺栓的性能等级8.8级高强螺栓公称直径M20 摩擦面抗滑移系数u 0.5 一个高强螺栓的预拉力P(kN) 125 高强螺栓传力摩擦面数目n f 1上拉杆件角度计算:α1=arctanL1/L2=arctan(2900/1500)=62.65°α2=arctanL1/L2=arctan(2900/2000)=55.408°上拉杆件支座力:设计值:R S1=n z R2=1×10.157=10.157kN设计值:R S2=n z R3=1×14.57=14.57kN主梁轴向力设计值:N SZ1=R S1/tanα1=10.157/tan62.65°=5.254kNN SZ2=R S2/tanα2=14.57/tan55.408°=10.048kN上拉杆件轴向力:设计值:N S1=R S1/sinα1=10.157/sin62.65°=11.436kN设计值:N S2=R S2/sinα2=14.57/sin55.408°=17.699kN上拉杆件的最大轴向拉力设计值:N S=max[N S1...N Si]=17.699kN轴心受拉稳定性计算:σ =N S/A=17.699×103/314.2=56.329N/mm2≤f=205N/mm2 符合要求!2、花篮螺栓验算σ=N s/(π×d e2/4)=17.699×103/(π×202/4)=56.337N/mm2≤[ft]=170N/mm2符合要求!3、吊耳板计算吊孔直径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=17.699/1=17.699kN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)= 17.699×103/(2×12×40)=18.436N/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)]= 17.699×103/[2×12×(65-2×25/3)]=15.258N/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)= 17.699×103/(2×12×76.485)=9.642N/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=10.157/1=10.157kN单个吊耳板平行焊缝方向荷载V1=R SZ1/1=5.254/1=5.254kN垂直于焊缝长度作用力(正应力):σf=F1/(0.7h f l w1)=10.157×103/(0.7×8×120)=15.115N/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)=5.254×103/(0.7×8×120)=7.818N/mm2≤f f w=160N/mm2[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(15.115/1.22)2+7.8182]0.5=14.65N/mm2≤f f w=160N/mm2上拉杆1位置吊耳板焊缝强度满足要求!上拉杆2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F2=R S2/1=14.57/1=14.57kN单个吊耳板平行焊缝方向荷载V2=R SZ2/1=10.048/1=10.048kN垂直于焊缝长度作用力(正应力):σf=F2/(0.7h f l w1)=14.57×103/(0.7×8×120)=21.681N/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=V2/(0.7h f l w1)=10.048×103/(0.7×8×120)=14.953N/mm2≤f f w=160N/mm2[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(21.681/1.22)2+14.9532]0.5=23.225N/mm2≤f f w=160N/mm2上拉杆2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τf=N d/(0.7h f×l w2)=17.699×103/(0.7×8×120)=26.337N/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螺栓验算上拉与主梁连接吊耳板螺栓主要承受剪力:单个摩擦型高强螺栓抗剪承载力设计值:N v b=0.9kn f uP=0.9×1×1×0.5×150=67.5kN螺栓所受剪力:N v=N s/n2=17.699/1=17.699kN≤N v b=67.5kN上拉与主梁连接吊耳板螺栓抗剪符合要求!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)=11.436×sin(90°-62.65°)=5.254kN与建筑物连接螺栓所受剪力N v1=N s1×cos(90-α1)=11.436×cos(90°-62.65°)=10.157kN单个螺栓所受的拉力值:N t=N t1/n1=5.254/1=5.254kN单个螺栓所受的剪力值:N v=N v1/n1=10.157/1=10.157kN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=10.157/56.25+5.254/100=0.233≤1螺栓承载力满足要求。
三角形钢管悬挑斜撑脚手架计算书计算依据: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 、《钢结构设计规范》GB50017-20034 、《施工技术》2006.2 期由于国家未对钢管悬挑脚手架作出相应规定,故本计算书参考《施工技术》2006.2 期编制,仅供参考。
一、参数信息1. 脚手架参数双排脚手架搭设高度为5 m;搭设尺寸为:立杆的纵距为1.5m,立杆的横距为1.05m,立杆的步距为1.8 m ; 内排架距离墙长度为0.30m;横向水平杆在上,搭接在纵向水平杆上的横向水平杆根数为2 根;三角形钢管支撑点竖向距离为3.60 m ;采用的钢管类型为048X3;横杆与立杆连接方式为双扣件;取扣件抗滑承载力系数0.80 ;连墙件布置取两步三跨,竖向间距3.6 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):2.000 ;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浙江温州市,查荷载规范基本风压为0.350kN/m2,风压高度变化系数注为0.920 ,风荷载体型系数西为1.254 ;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):0.1250;脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.170;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2): 0.010 ;脚手板铺设层数:2层;脚手板类别:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:竹串片脚手板挡板;二、横向水平杆的计算横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,横向水平杆在纵向水平杆的上面。
按照上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向水平杆的最大弯矩和变形。
1. 均布荷载值计算横向水平杆的自重标准值:P i= 0.03kN/m ;脚手板的荷载标准值:P2= 0.35 xi.5/3=0.17kN/m ;活荷载标准值:Q=2X1.5/3=1kN/m ;荷载的计算值:q=1.2 >0.03+1.2 >0.17+1.4 xl=1.65kN/m;1.65kN/m1050横向水平杆计算简图2. 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:2M qma=q| /8最大弯矩M qmax =1.65 >.05 2/8=0.23kN m最大应力计算值(=M max W =50.64N/mm;横向水平杆的最大弯曲应力c=50.64N/mm2小于横向水平杆的抗弯强度设计值2[f]=205N/mm横向水平吧的弯曲应力满足要求!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荷载标准值q=0.03+0.17+1=1.21kN/m ;4v max =5ql /384EI最大挠度 v 5.0 X1.21 X 10504/(384 X2.06 X 105Xl07800)=0.86 mm ;横向水平杆的最大挠度0.86 mm 小于 横向水平杆的最大容许挠度1050 / 150=7 与10mm横向水平杆的挠度满足要求!三、纵向水平杆的计算纵向水平杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,横向水平杆在纵向水平杆的上 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)。
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为21.6米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:立杆的纵距1.60米,立杆的横距1.00米,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为48×3.25,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.60米,水平间距3.20米。
施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设12层。
悬挑水平钢梁采用18号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.60米,建筑物内锚固段长度2.70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。
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=0.150×1.000/3=0.050kN/m活荷载标准值 Q=3.000×1.000/3=1.000kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.050=0.106kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×1.000=1.400kN/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.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=(0.08×0.106+0.10×1.400)×1.6002=0.380kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.106+0.117×1.400)×1.6002=-0.446kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=0.446×106/4788.0=93.251N/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+0.050=0.088kN/m活荷载标准值q2=1.000kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.088+0.990×1.000)×1600.04/(100×2.06×105×114920.0)=2.906mm 大横杆的最大挠度小于1600.0/150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。
三角形钢管悬挑斜撑脚手架计算书计算依据:1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ13020112、《建筑结构荷载规范》GB5000920123、《钢结构设计规范》GB5001720034、《施工技术》2006、2期由于国家未对钢管悬挑脚手架作出相应规定,故本计算书参考《施工技术》2006、2期编制,仅供参考。
一、参数信息1、脚手架参数双排脚手架搭设高度为5 m;搭设尺寸为:立杆得纵距为1、5m,立杆得横距为1、05m,立杆得步距为1、8 m;内排架距离墙长度为0、30m;横向水平杆在上,搭接在纵向水平杆上得横向水平杆根数为2 根;三角形钢管支撑点竖向距离为3、60 m;采用得钢管类型为Φ48×3;横杆与立杆连接方式为双扣件;取扣件抗滑承载力系数0、80;连墙件布置取两步三跨,竖向间距3、6 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):2、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浙江温州市,查荷载规范基本风压为0、350kN/m2,风压高度变化系数μz 为0、920,风荷载体型系数μs为1、254;计算中考虑风荷载作用;4、静荷载参数每米立杆承受得结构自重荷载标准值(kN/m):0、1250;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、170;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0、010;脚手板铺设层数:2 层;脚手板类别:竹串片脚手板;栏杆挡板类别:竹串片脚手板挡板;二、横向水平杆得计算横向水平杆按照简支梁进行强度与挠度计算,横向水平杆在纵向水平杆得上面。
按照上面得脚手板与活荷载作为均布荷载计算横向水平杆得最大弯矩与变形。
1、均布荷载值计算横向水平杆得自重标准值:P1= 0、03kN/m ;脚手板得荷载标准值:P2= 0、35×1、5/3=0、17kN/m ;活荷载标准值:Q=2×1、5/3=1kN/m;荷载得计算值:q=1、2×0、03+1、2×0、17+1、4×1=1、65kN/m;横向水平杆计算简图2、强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下得弯矩,计算公式如下:M qmax=ql2/8最大弯矩M qmax =1、65×1、052/8=0、23kN·m;最大应力计算值σ=M qmax/W =50、64N/mm2;横向水平杆得最大弯曲应力σ =50、64N/mm2小于横向水平杆得抗弯强度设计值[f]=205N/mm2横向水平吧得弯曲应力满足要求!3、挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下得挠度荷载标准值q=0、03+0、17+1=1、21kN/m ;νqmax=5ql4/384EI最大挠度ν=5、0×1、21×10504/(384×2、06×105×107800)=0、86 mm;横向水平杆得最大挠度0、86 mm 小于横向水平杆得最大容许挠度1050 / 150=7 与10 mm横向水平杆得挠度满足要求!三、纵向水平杆得计算纵向水平杆按照三跨连续梁进行强度与挠度计算,横向水平杆在纵向水平杆得上面。
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1.60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0.17kN/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。
卸荷钢丝绳采取1段卸荷,吊点卸荷水平距离1倍立杆间距。
卸荷钢丝绳的换算系数为0.85,安全系数K=7.0,上吊点与下吊点距离3.0m。
悬挑水平钢梁采用18号工字钢,建筑物外悬挑段长度2.30米,建筑物内锚固段长度3.70米。
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2.10m。
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=0.150×0.600/2=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。
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)。
计算参数:双排脚手架,搭设高度30.0米,立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50米,立杆的横距0.85米,内排架距离结构0.30米,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为48×3.5,连墙件采用3步3跨,竖向间距5.40米,水平间距4.50米。
施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。
脚手板采用竹笆片,荷载为0.15kN/m2,按照铺设4层计算。
栏杆采用竹笆片,荷载为0.15kN/m,安全网荷载取0.0050kN/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0.45kN/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,其中建筑物外悬挑段长度1.20米,建筑物内锚固段长度1.80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。
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=0.150×0.850/2=0.064kN/m活荷载标准值 Q=3.000×0.850/2=1.275kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.064=0.123kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×1.275=1.785kN/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=(0.08×0.123+0.10×1.785)×1.5002=0.424kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.123+0.117×1.785)×1.5002=-0.497kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=0.497×106/5080.0=97.929N/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+0.064=0.102kN/m活荷载标准值q2=1.275kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.102+0.990×1.275)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.684mm 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。
多排悬挑架主梁验算计算书计算依据:1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-20102、《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、《建筑施工悬挑式钢管脚手架安全技术规程》DGJ32/J121-2011一、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18号工字钢主梁截面积A(cm2) 30.6 主梁截面惯性矩I x(cm4) 1660 主梁截面抵抗矩W x(cm3) 185主梁自重标准值g k(kN/m) 0.241 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) 1/360q'=γ0×g k=1×0.241=0.241kN/m第1排:F'1=γ0F1'/n z=1×3.8/1=3.8kN第2排:F'2=γ0F2'/n z=1×3.8/1=3.8kN第3排:F'3=γ0F3'/n z=1×3.8/1=3.8kN荷载设计值:q=γ0×1.2×g k=1×1.2×0.241=0.289kN/m第1排:F1=γ0×F1/n z=1×5.18/1=5.18kN第2排:F2=γ0×F2/n z=1×5.18/1=5.18kN第3排:F3=γ0×F3/n z=1×5.18/1=5.18kN1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=M max/W=18.449×106/185000=99.724N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=Q max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=16.118×1000×[94×1802-(94-6.5)×158.62]/(8×16600000×6 .5)=15.771N/mm2τmax=15.771N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=10.842mm≤[ν]=2×l x/360=2×2000/360=11.111mm符合要求!4、支座反力计算设计值:R1=-7.018kN,R2=23.859kN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=0.99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0.79。
三角形钢管悬挑斜撑脚手架计算书计算依据: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、《钢结构设计规范》GB50017-20034、《施工技术》2006.2期由于国家未对钢管悬挑脚手架作出相应要求,故本计算书参考《施工技术》2006.2期编制,仅供参考。
一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 5 m。
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5m,立杆的横距为1.05m,立杆的步距为1.8 m。
内排架距离墙长度为0.30m。
横向水平杆在上,搭接在纵向水平杆上的横向水平杆根数为 2 根。
三角形钢管支撑点竖向距离为 3.60 m。
采用的钢管类型为 Φ48×3。
横杆与立杆连接方式为双扣件。
取扣件抗滑承载力系数 0.80。
连墙件布置取两步三跨,竖向间距 3.6 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):2.000。
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浙江温州市,查荷载规范基本风压为0.350kN/m2,风压高度变化系数μz为0.920,风荷载体型系数μs为1.254。
.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):0.1250。
脚手板自重标准值(kN/m2):0.350。
栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.170。
安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.010。
脚手板铺设层数:2 层。
脚手板类别:竹串片脚手板。
栏杆挡板类别:竹串片脚手板挡板。
二、横向水平杆的计算横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,横向水平杆在纵向水平杆的上面。
按照上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向水平杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算横向水平杆的自重标准值:P1= 0.03kN/m 。
脚手板的荷载标准值:P2= 0.35×1.5/3=0.17kN/m 。
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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 = 0.7 m 脚手架形式 双排架 脚手架的步距 h = 1.5 m 脚手架搭设高度 H = 18 m 小横杆上大横杆根数 ng = 2 根 连墙件布置形式 二步三跨 悬挑梁采用 18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 m 梁上支点距集中力作用点距离 c=0 m 支杆(吊绳)墙上支点距挑梁的垂直距离 L2=0 m 悬挑梁固支点支座类型 固接 墙固支点连接方式 焊接 悬挑梁与建筑物连接的焊缝长度 lw=180 mm 支撑采用两根钢管支撑 二、大横杆的计算
1、大横杆荷载计算 脚手板的荷载标准值q1=0.35×0.23=0.08 kN/m 活荷载标准值q2=3×0.23=0.69(kN/m) 2、强度计算 精品文档 。 2欢迎下载
(1)、最大弯矩: 其中:l 大横杆计算跨度 l=1.5 m q1 脚手板的荷载标准值 q1 = 0.08 kN/m q2 活荷载标准值 q2 = 0.69 kN/m 经计算得到:M=(-0.1×1.2×0.08-0.117×1.4×0.69)×1.5^2=-0.28 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 cm3 M 最大弯矩 M = -0.28 kN.m 经计算得到:σ=0.28×1000000÷(5.08×1000)=55.12 N/mm2 大横杆强度计算值小于或等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:
其中: l 大横杆计算跨度 l = 1.5 m I 截面惯性矩 I = 12.19 cm4 E 弹性摸量 E = 206000 N/mm2 q1 脚手板的荷载标准值 q1 = 0.08 kN/m q2 活荷载标准值 q2 = 0.69 kN/m 经计算得到:最大挠度V=(0.667×0.08+0.99×0.69)×(1.5×1000)^4÷(100×206000×12.19×10000)=1.48 mm 最大挠度计算值小于等于l/150=4.67mm,并且小于10mm,故满足要求 三、小横杆的计算: 精品文档 。 3欢迎下载
1、荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.03763×1.5=0.06 kN 脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.5×0.23=0.12 kN 脚手板的荷载标准值:P=0.06+0.12=0.18 kN 活荷载标准值:Q=3××0.23=1.03 kN 2、强度计算 (1)、最大弯矩计算公式如下:
其中: l 立杆的纵距 l = 0.7m P 静荷载标准值 P = 0.18 kN Q 活荷载标准值 Q = 1.03 kN 经计算得到最大弯矩 M= (1.2×0.18+1.4×1.03)×0.7÷3=0.39 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 cm3 M 最大弯矩 M = 0.39 kN.m 经计算得到:σ=0.39×1000000÷(5.08×1000)=76.77 N/mm2 小横杆强度计算值小于或等于钢管抗弯强度设计值 205 N/mm2,故满足要求 3、挠度计算
其中: l 立杆的纵距 l = 0.7 m I 截面惯性矩 I = 12.19 cm4 E 弹性摸量 E = 206000 N/mm2 P 静荷载标准值 P = 0.18 kN 精品文档 。 4欢迎下载
Q 活荷载标准值Q = 1.03 kN 经计算最大挠度V=23÷648×(0.18+1.03)×(0.7×1000)^3÷(206000×12.19×10000)=0.59 mm 最大挠度计算值小于等于l/150=4.67mm,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×(0.7 +1.5) =0.08kN 脚手板的荷载标准值 P2 = 0.35×1.5×0.7÷2 =0.18kN 活荷载标准值 Q = 3×1.5×0.7÷2 =1.58kN 荷载的计算值 R = 1.2×(0.08+0.18)+1.4×1.58 =2.52kN 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=8kN R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R=2.52kN 扣件的抗滑承载力小于等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=0.14×18=2.52 kN 脚手板的自重标准值NG2=0.35×0×1.5×(0.7+0.3)=0 kN 栏杆与挡脚板自重标准值 NG3=0.14×1.5×0÷2=0 kN 吊挂的安全设施荷载:NG4 = 0×1.5×18 = 0 kN 静荷载标准值 NG=2.52+0+0+0=2.52 kN 活荷载标准值NQ=3×0×1.5×0.7÷2=0 kN 风荷载标准值Wk=0.7×0.74×0×0.3=0 kN/m2 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.2×2.52+1.4×0=3.02 kN 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值 N=1.2×2.52+0.85×1.4×0=3.02 kN 风荷载标准值产生的立杆段弯矩:Mwk=0×1.5×1.5^2÷10=0 kN.m 风荷载设计值产生的立杆段弯矩:Mw=0.85×1.4×0=0 kN.m 构配件自重标准值产生的轴向力:NG2k=0+0+0=0 kN 2、立杆的稳定性计算: 精品文档 。 5欢迎下载
(1)、立杆的长细比计算: 其中 l 立杆的计算长度 l = 1.155×1.5×1.5=2.6 m I 立杆的回转半径 I = 1.58 cm 经过计算,立杆的长细比 λ=2.6×100÷1.58=165 (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 cm2 N 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值;取N=3.02 kN φ 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 λ 的结果查表得到φ=0.259 不考虑风荷载时立杆的稳定性σ=3.02×1000÷(0.259×(4.89×100))=23.85 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 cm2 W 立杆净截面模量(抵抗矩);取W=5.08 cm3 N 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值;取N=3.02 kN Mw 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩;取Mw=0 kN.m φ 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 λ 的结果查表得到φ=0.259 考虑风荷载时立杆的稳定性σ=3.02×1000÷(0.259×(4.89×100))+(0×1000000)÷(5.08×1000)=23.85 N/mm2 不考虑风荷载时,立杆稳定性小于等于205N/mm2,满足要求 考虑风荷载时,立杆稳定性小于等于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: 精品文档 。 6欢迎下载
组合风荷载最大搭设高度: 其中:A 立杆净截面面积 A = 4.89 cm2 W 钢管截面抵抗矩 W = 5.08 cm3 f 钢管立杆抗压强度设计值 f= 205 N/mm2 gk 每米立杆承受的结构自重标准值 gk=0.14 kN/m NQK 活荷载标准值 NQK=0 kN Mwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩 Mwk=0 kN.m NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K=0 kN φ 轴心受压杆件稳定系数 φ = 0.259 经计算,不组合风荷载最大搭设高度 Hs=((0.259×(4.89×100)×205÷1000)-(1.2×0+1.4×0)÷(1.2×0.14)=154.54 m 组合风荷载最大搭设高度 Hs=((0.259×(4.89×100)×205÷1000)-(1.2×0+0.85×1.4×(0+0×0.259×(4.89÷5.08÷100)))÷(1.2×0.14)=154.54 m 最大搭设高度应该取上式中的较小值 Hs=154.54m 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]=133.85m 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: 精品文档 。 7欢迎下载
其中:wk 风荷载基本风压值,wk=0 kN/m2 Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积;Aw=13.5 m2 经计算得到:风荷载产生的连墙件轴向力设计值 Nlw=1.4×0×13.5=0 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=0 kN 经计算得到:连墙件轴向力计算值Nl=0+5=5 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=0.949 A 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=0.949×(4.89×100)×205÷1000=95.13 kN 长细比 λ 计算:
其中: l 计算长度 l = 0.3 m I 钢管回转半径 I = 1.58 cm 经过计算,立杆的长细比 λ=0.3×100÷1.58=19 计算结果:连墙件轴向力计算值小于等于连墙件的轴向力设计值;满足要求 连墙件轴向力计算值小于等于扣件抗滑承载力 8 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=3.02 kN 经过计算: F = 3.02 kN