電業(yè)局電力調(diào)度通信中心普通懸挑架計(jì)算書(shū)

1、 普通懸挑架計(jì)算書(shū)工程名稱(chēng)：鄧州市電業(yè)局電力調(diào)度通信中心；結(jié)構(gòu)類(lèi)型：框剪；建筑高度：89.70m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：3.50m ；總建筑面積：23585.00m2；總工期：450天；施工單位：河南天工建設(shè)集團(tuán)；一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 22.8 米，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.50米，立桿的橫距為0.90米，立桿的步距為1.75 米；內(nèi)排架距離墻長(zhǎng)度為0.30米；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 2 根；腳手架沿墻縱向長(zhǎng)度為 45 米；采用的鋼管類(lèi)型為 483.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù) 0.80；連墻件布置取兩步三跨，豎

2、向間距 3.50 米，水平間距4.50 米，采用扣件連接；連墻件連接方式為單扣件連接；2.活荷載參數(shù)施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2):2.000；腳手架用途:裝修腳手架；同時(shí)施工層數(shù):1 層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處河南省南陽(yáng)市，查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為0.350，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z為1.000，風(fēng)荷載體型系數(shù)s為0.645；計(jì)算中考慮風(fēng)荷載作用；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2):0.1272；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2):0.140；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):3 層；腳手板

3、類(lèi)別:竹串片腳手板；欄桿擋板類(lèi)別:欄桿、竹串片腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16a號(hào)槽鋼，其中建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.35米，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度 1.65 米。與樓板連接的螺栓直徑(mm):12.00；樓板混凝土標(biāo)號(hào):c25；6.拉繩與支桿參數(shù)支撐數(shù)量為:1； 鋼絲繩安全系數(shù)為:6.000；鋼絲繩與梁夾角為(度):70；懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最里面面鋼絲繩距離建筑物 1.20 m。 二、小橫桿的計(jì)算:小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值:

4、p1= 0.038 kn/m ；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: p2= 0.3501.500/3=0.175 kn/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q=2.0001.500/3=1.000 kn/m；荷載的計(jì)算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41.000 = 1.656 kn/m； 小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的彎矩，計(jì)算公式如下: 最大彎矩 mqmax =1.6560.9002/8 = 0.168 kn.m；最大應(yīng)力計(jì)算值 = mqmax/w =33.008 n/mm2；小橫桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 =33.008 n/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205

5、.0 n/mm2，滿(mǎn)足要求！3.撓度計(jì)算:最大撓度考慮為簡(jiǎn)支梁均布荷載作用下的撓度荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.175+1.000 = 1.213 kn/m ； 最大撓度 v = 5.01.213900.04/(3842.060105121900.0)=0.413 mm；小橫桿的最大撓度 0.413 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 900.0 / 150=6.000 與10 mm，滿(mǎn)足要求！三、大橫桿的計(jì)算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p1= 0.0380.900=0.035 kn；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: p2= 0.350

6、0.9001.500/3=0.158 kn；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q= 2.0000.9001.500/3=0.900 kn；荷載的設(shè)計(jì)值: p=(1.20.035+1.20.158+1.40.900)/2=0.745 kn； 大橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖2.強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計(jì)算:m1max=0.080.0381.5001.5002=0.010 kn.m；集中荷載最大彎矩計(jì)算公式如下: 集中荷載最大彎矩計(jì)算:m2max=0.2670.7451.500= 0.298 kn.m；m = m1max + m2max = 0.010+0

7、.298=0.309 kn.m最大應(yīng)力計(jì)算值 = 0.309106/5080.0=60.794 n/mm2；大橫桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 60.794 n/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205.0 n/mm2，滿(mǎn)足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計(jì)值最不利分配的撓度和,單位:mm均布荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度： vmax= 0.6770.0381500.04 /(1002.060105121900.0) = 0.052 mm；集中荷載最大撓度計(jì)算公式如下: 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載

8、p=（0.035+0.158+0.900）/2=0.546kn v= 1.8830.5461500.03/ ( 100 2.060105121900.0) = 1.382 mm；最大撓度和：v= vmax + vpmax = 0.052+1.382=1.434 mm；大橫桿的最大撓度 1.434 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500.0 / 150=10.0與10 mm，滿(mǎn)足要求！四、扣件抗滑力的計(jì)算:按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kn，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為6.40kn。縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力

9、按照下式計(jì)算(規(guī)范5.2.5): r rc 其中 rc - 扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取6.40 kn；r - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p1 = 0.0380.9002/2=0.035 kn；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p2 = 0.0381.500=0.058 kn；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: p3 = 0.3500.9001.500/2=0.236 kn；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: q = 2.0000.9001.500 /2 = 1.350 kn；荷載的設(shè)計(jì)值: r=1.2(0.058+0.236)+1.41.350=2.243 kn；r 6.40 kn，單扣件抗滑承載力的

10、設(shè)計(jì)計(jì)算滿(mǎn)足要求! 五、腳手架立桿荷載的計(jì)算: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn)，為0.1272 ng1 = 0.1272+(0.902/2+1.502)0.038/1.7522.80 = 4.851；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2)；采用竹串片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35 ng2= 0.35031.500(0.900+0.3)/2 = 0.945 kn；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m)；采用欄桿、竹串片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.14 ng3 = 0.14031.500/2 = 0.315 kn；(4

11、)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kn/m2)；0.005 ng4 = 0.0051.50022.800 = 0.171 kn；經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ng =ng1+ng2+ng3+ng4 = 6.282 kn；活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 nq= 2.0000.9001.5001/2 = 1.350 kn；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算 其中 wo - 基本風(fēng)壓(kn/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009-2001)的規(guī)定采用： wo = 0.350 kn/m2； uz - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建

12、筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009-2001)的規(guī)定采用： uz= 1.000 ； us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.645；經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk = 0.7 0.3501.0000.645 = 0.158 kn/m2；不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 n = 1.2ng+1.4nq= 1.26.282+ 1.41.350= 9.429 kn；考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為 n = 1.2 ng+0.851.4nq = 1.26.282+ 0.851.41.350= 9.145 kn；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 mw 為 mw = 0.85 1.4wklah2/10

13、 =0.850 1.40.1581.500 1.7502/10 = 0.086 kn.m； 六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算: 不組合風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值 ：n =9.429 kn；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.500 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 lo = kh 確定 ：l0 = 3.032 m；長(zhǎng)細(xì)比 lo/i = 192.000 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的計(jì)算結(jié)果查表得到 ：= 0.195 ；立桿凈截面面積

14、： a = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：w = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205.000 n/mm2； = 9429.000/(0.195489.000)=98.881 n/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 98.881 n/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.000 n/mm2，滿(mǎn)足要求！考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值 ：n =9.145 kn；計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： =

15、1.500 ；計(jì)算長(zhǎng)度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.032 m；長(zhǎng)細(xì)比: l0/i = 192.000 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.195立桿凈截面面積 ： a = 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：w = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205.000 n/mm2； = 9145.283/(0.195489.000)+86385.354/5080.000 = 112.913 n/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算 = 112.913 n/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f = 205.000 n/mm2，滿(mǎn)

16、足要求！七、連墻件的計(jì)算: 連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)算： nl = nlw + n0風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk = 0.158 kn/m2；每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 aw = 15.750 m2；按規(guī)范5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kn), n0= 5.000 kn；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kn)，按照下式計(jì)算：nlw = 1.4wkaw = 3.484 kn；連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值 nl = nlw + n0= 8.484 kn；連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： nf = af其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)； 由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i = 300.0

17、00/15.800的結(jié)果查表得到 =0.949，l為內(nèi)排架距離墻的長(zhǎng)度；又： a = 4.89 cm2；f=205.00 n/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為 nf = 0.9494.89010-4205.000103 = 95.133 kn；nl = 6.484 nf = 95.133,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿(mǎn)足要求！連墻件采用單扣件與墻體連接。由以上計(jì)算到 nl = 6.484大于單扣件的抗滑力 8.0 kn，滿(mǎn)足要求！ 連墻件扣件連接示意圖 八、懸挑梁的受力計(jì)算:懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計(jì)算。懸臂部分受腳手架荷載n的作用，里端b為與樓板的錨固點(diǎn)，a為墻支點(diǎn)。 本方案中，腳手架排距

18、為900mm，內(nèi)排腳手架距離墻體300mm，支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體為 1200mm，水平支撐梁的截面慣性矩i = 866.20 cm4，截面抵抗矩w = 108.30 cm3，截面積a = 21.95 cm2。受腳手架集中荷載 n=1.26.282 +1.41.350 = 9.429 kn；水平鋼梁自重荷載 q=1.221.9500.000178.500 = 0.207 kn/m； 懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計(jì)算簡(jiǎn)圖經(jīng)過(guò)連續(xù)梁的計(jì)算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kn) 懸挑腳手架支撐梁變形圖(kn) 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kn.m)各支座對(duì)支撐梁的支撐反力由左至右分別為r1 = 11.24

19、6 kn； r2 = 8.570 kn； r3 = -0.337 kn。 最大彎矩 mmax= 1.521 kn.m；最大應(yīng)力 =m/1.05w+n/a= 1.521106 /( 1.05 108300.0 )+ 0.000103 / 2195.0 = 13.373 n/mm2；水平支撐梁的最大應(yīng)力計(jì)算值 13.373 n/mm2 小于 水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 215.000 n/mm2,滿(mǎn)足要求！ 九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算: 水平鋼梁采用16a號(hào)槽鋼,計(jì)算公式如下 其中b - 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計(jì)算： b = 570 10.063.0 235 /( 1200.01

20、60.0235.0) = 1.87由于b大于0.6，查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017-2003)附表b，得到 b值為0.919。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大應(yīng)力 = 1.521106 /( 0.919108300.00 )= 15.275 n/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算 = 15.275 小于 f = 215.000 n/mm2 ,滿(mǎn)足要求! 十、拉繩的受力計(jì)算:水平鋼梁的軸力rah和拉鋼繩的軸力rui按照下面計(jì)算 其中ruicosi為鋼繩的 拉力對(duì)水平桿產(chǎn)生的軸壓力。各支點(diǎn)的支撐力 rci=ruisini按照以上公式計(jì)算得到由左至右各鋼繩拉力分別為：ru1=11.968 kn； 十一、拉繩的強(qiáng)度計(jì)算:

21、 鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計(jì)算：鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力ru均取最大值進(jìn)行計(jì)算，為ru=11.968 kn 如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計(jì)算： 其中fg- 鋼絲繩的容許拉力(kn)； fg - 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kn)， 計(jì)算中可以近似計(jì)算fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)； - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對(duì)619、637、661鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8； k - 鋼絲繩使用安全系數(shù)。計(jì)算中fg取11.968kn，=0.820，k=6.000，得到：經(jīng)計(jì)算，鋼絲繩最小直徑必須大于14.000mm才能滿(mǎn)足要求！ 鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力ru的最大值進(jìn)行計(jì)算作為拉環(huán)的拉力n，為n=ru=11.968kn鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)的強(qiáng)度計(jì)算公式為 其中 f 為拉環(huán)受力的單肢抗剪強(qiáng)度，取f = 125n/mm2；所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)最小直徑 d=(1196.7524/3.1421