高层悬挑脚手架计算书.doc

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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标准》
《建筑结构荷载标准》(GB50009-2001)、《钢结构设计标准》

(JGJ130-2001)、
(GB50017-2003)等标准。
一、参数信息:
1.
脚手架参数
搭设尺寸为:立杆的纵距为米,立杆的横距为米,立杆的步距为
;
计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为
,立杆采纳单立管;
内排架距离墙长度为米;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为
2;
采纳的钢管种类为
;
横杆与立杆连接方式为单扣件;扣件抗滑承载力系数为;
连墙件采纳两步三跨,竖向间距

米,
米,采纳扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2.
活荷载参数
施工荷载均布参数
(kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;
同时施工层数:2;
3.
风荷载参数
河南省西华地区,基本风压为,风荷载高度变化系数
μ为,风荷载体型系数
μ为;
z
s
考虑风荷载;
4.
静荷载参数
2
每米立杆数承受的结构自重标准
;
(kN/m
脚手板自重标准值
(kN/m2;栏杆挡脚板自重标准值
(kN/m2;
安全设施与安全网
(kN/m2;脚手板铺设层数
:4;
脚手板种类:竹笆片脚手板;栏杆挡板种类
:栏杆冲压钢;
水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采纳[14号工字钢],此中建筑物外悬挑段长度米,
米。
与楼板连接的螺栓直径;
楼板混凝土标号:C30;
拉绳与支杆参数支撑数目为:1;
钢丝绳安全系数为;
钢丝绳与墙距离为;
悬挑水平钢梁采纳钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物
。
二、大横杆的计算:
大横杆依据三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上边。
依据大横杆上边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。
均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:P1=;
脚手板的荷载标准值:P200×/(2+1)=;
活荷载标准值×/(2+1)=;
静荷载的计算值:q1××=;
活荷载的计算值:q2×=;
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)
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距计算公式以下:
跨中最大弯距为M1max××2××2;
支座最大弯距计算公式以下:
支座最大弯距为M2max××2××2;
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(×106,×106)/=;
大横杆的抗弯强度:σ=[f]=。满足要求!
:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式以下:
静荷载标准值

:q

1=P1+P2=+=

;
活荷载标准值

:q

2=Q=

;
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
××4/(100

××105××
45
×/(100××10×)=

;
脚手板,纵向、受弯构件的允许挠度为

l/150

与10mm

请参照标准表。
大横杆的最大挠度小于也许

10mm,

满足要求

!
三、小横杆的计算:
小横杆依据简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上边。
用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载部署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×=;
脚手板的荷载标准值:P2××/(2+1)=;
活荷载标准值:××/(2+1)=;
荷载的计算值×(+)+×=

;
小横杆计算简图
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以下
:
M
2
;
××
qmax
集中荷载最大弯矩计算公式以下
:
Mpmax×;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax;
6
2
σ=M/W=×10
;
/=
,满足要求!
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
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式以下:
Vqmax=5××904/(384××105×)=;
P2=p1+p2+Q=++=;
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式以下:
Vpmax××(3×2-4×2/9)/(72××105
×)=;
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=+=;
小横杆的最大挠度小于()=,满足要求!;
四、扣件抗滑力的计算:
,直角、旋转单扣件承载力取值为,依据扣件抗滑承载力系数,该工程实质的旋转单扣件承载力取值为。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力依据下式计算
():
R
≤Rc
此中Rc--
扣件抗滑承载力设计值
,;
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×=;
脚手板的荷载标准值:P2××;
活荷载标准值××=;
荷载的计算值××=;
R<,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架荷载标准值:
作用于脚手架的荷载包含静荷载、活荷载微风荷载。静荷载标准值包含以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为
NG1×=;
脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采纳竹笆片脚手板,标准值为
NG2×4××(+)/2=;
栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采纳栏杆冲压钢,标准值为
NG3×4×;
(4)
悬挂的安全设施荷载,包含安全网
(kN/m2);
NG4××=
;
经计算获取,静荷载标准值
N
G=NG1+NG2+NG3+NG4=
;
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。
经计算获取,活荷载标准值
N
Q×××2/2=
;
风荷载标准值应依据以下公式计算
此中Wo
--
基本风压(kN/m2),依据《建筑结构荷载标准》
(GB50009-2001)
的规定采纳:
W
o=
2;
U
z
--
风荷载高度变化系数,依据《建筑结构荷载标准》
(GB50009-2001)
的规定采
用:
U
=
;
z
U
s
--
风荷载体型系数:
U=
;
s
经计算获取,风荷载标准值
W
k=
×××=
2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
GQ××=
;
考虑风荷载时
,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=
××××=
;
GQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩
M计算公式
W
M
w=
×kLah2/10=
××××
2;
六、立杆的稳固性计算:
不组合风荷载时,立杆的稳固性计算公式为:
立杆的轴心压力设计值
:N=
;
计算立杆的截面辗转半径
:i=
;
计算长度附带系数
:K=
;
计算长度系数参照《扣件式标准》表得
:
计算长度,由公式lo=kuh确立:lo=;
L
o/i=
;
轴心受压立杆的稳固系数
φ,由长细比lo/i的结果查表获取
:φ=
;
立杆净截面面积
:A=
2;
立杆净截面模量(抵抗矩):W=
3;
2;
钢管立杆抗压强度设计值
:[f]=
σ=/(
×)=
2;
立杆稳固性计算
σ=[f]=
2
满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳固性计算公式
立杆的轴心压力设计值
:N=
;
计算立杆的截面辗转半径
:i=
;
计算长度附带系数
:K=
;
计算长度系数参照《扣件式标准》表得
:
计算长度,由公式lo=kuh确立:lo
=
;
L
o/i=
;
轴心受压立杆的稳固系数
φ,由长细比l
o/i
的结果查表获取
:
立杆净截面面积
:A=
2;
3;
立杆净截面模量(抵抗矩):W=
钢管立杆抗压强度设计值
:[f]=
2;
2;
立杆稳固性计算σ=[f]=!
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应依据下式计算:
N
l=Nlw+No
k
2
;
风荷载基本风压值W=
2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积
Aw=
连墙件拘束脚手架平面外变形所产生的轴向力
(kN),No=;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值
(kN),应依据下式计算:
N
Lw×Wk×Aw=
;
连墙件的轴向力计算值
N=N
Lw
+N
o
=
;
L
此中φ--轴心受压立杆的稳固系数,l为内排架距离墙的长度,
由长细比的结果查表获取;
A=
2;[f]=
2;
连墙件轴向力设计值
-4
3
N=φ×A×[f]=××10
×10=;
f
×
Nl=<Nf=,
连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采纳双扣件与墙体连接。
,满足要求!
连墙件扣件连接表示图
八、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架的水平钢梁依据带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
本工程中,脚手架排距为
900mm,内侧脚手架距离墙体
300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为
1200mm,
I=,截面抵抗矩W=,截面积A=。
水平支撑梁的截面惯性矩
受脚手架集中荷载××
=;
水平钢梁自重荷载×××
=;
悬挑脚手架表示图
悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算获取
悬挑脚手架支撑梁剪力争(kN)
悬挑脚手架支撑梁变形图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图()
经过连续梁的计算获取
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R[1]=;
R[2]
=
;
R[3]
=-
。
最大弯矩;
截面应力
σ=M/+N/A=×106/(×.0)+
×103/=
2;
2,满足要求!
水平支撑梁的计算强度
σ=
九、悬挑梁的整体稳固性计算:
水平钢梁采纳[14号工字钢,计算公式以下
此中φb--均匀曲折的受弯构件整体稳固系数,依据下式计算:
经过计算获取强度
因为φb大于,查《钢结构设计标准》
(GB50017-2003)附表B,获取
φb值为。
经过计算获取强度
6
/(×.00)=
2
;
σ=×10
水平钢梁的稳固性计算σ=
小于[f]=
2,
满足要求!
十、拉绳的受力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi依据下边计算
此中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisinθi
依据以上公式计算获取由左至右各钢绳拉力分别为
RU1
十一、拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(支杆)的内力计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为
RU=
假如上边采纳钢丝绳,钢丝绳的允许拉力依据下式计算:
此中[Fg]--钢丝绳的允许拉力(kN);