懸挑腳手架懸挑(陽臺部分)計算書

1、懸挑式扣件鋼管腳手架計算書依據(jù)規(guī)范:建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范JGJ130-2011建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012鋼結構設計規(guī)范GB50017-2003混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2010計算參數(shù):鋼管強度為205.0 N/mm2,鋼管強度折減系數(shù)取1.00。雙排腳手架,搭設高度20.0米,立桿采用單立管。立桿的縱距1.50米,立桿的橫距0.95米,內排架距離結構2.10米,立桿的步距1.80米。采用的鋼管類型為48×2.8,連墻件采用2步3跨,豎向間距3.60米,水平間距4.50米。施工活荷載為2.0kN/m2,同時考慮2層施工。腳手板采用竹笆片,荷載為0

2、.10kN/m2,按照鋪設4層計算。欄桿采用沖壓鋼板,荷載為0.16kN/m,安全網荷載取0.0100kN/m2。腳手板下大橫桿在小橫桿上面,且主結點間增加一根大橫桿?；撅L壓0.30kN/m2,高度變化系數(shù)1.2500,體型系數(shù)0.6000。卸荷吊點按照構造要求考慮,不進行受力計算!懸挑水平鋼梁采用16號工字鋼,建筑物外懸挑段長度3.10米,建筑物內錨固段長度0.00米。懸挑水平鋼梁采用拉桿與建筑物拉結,最外面支點距離建筑物3.00m。而拉桿采用圓鋼20.0 mm。鋼管慣性矩計算采用 I=(D4-d4/64,抵抗距計算采用 W=(D4-d4/32D。一、大橫桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強

3、度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算大橫桿的自重標準值 P1=0.036kN/m腳手板的荷載標準值 P2=0.100×0.950/2=0.047kN/m活荷載標準值 Q=2.000×0.950/2=0.950kN/m靜荷載的計算值 q1=1.2×0.036+1.2×0.047=0.100kN/m活荷載的計算值 q2=1.4×0.950=1.330kN/m 大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度 大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩2.抗彎強度計算

4、最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩跨中最大彎矩計算公式如下: 跨中最大彎矩為M1=(0.08×0.100+0.10×1.330×1.5002=0.317kN.m支座最大彎矩計算公式如下: 支座最大彎矩為M2=-(0.10×0.100+0.117×1.330×1.5002=-0.373kN.m我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算:=0.373×106/4248.0=87.696N/mm2大橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計算最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度計算公式如下:

5、 靜荷載標準值 q1=0.036+0.047=0.083kN/m活荷載標準值 q2=0.950kN/m三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度V=(0.677×0.083+0.990×0.950×1500.04/(100×2.06×105×101950.0=2.403mm 大橫桿的最大撓度小于1500.0/150與10mm,滿足要求!二、小橫桿的計算小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值,在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計算大橫桿的自重標準值 P1=0.036×

6、;1.500=0.053kN腳手板的荷載標準值 P2=0.100×0.950×1.500/2=0.071kN活荷載標準值 Q=2.000×0.950×1.500/2=1.425kN荷載的計算值 P=1.2×0.053+1.2×0.071+1.4×1.425=2.144kN 小橫桿計算簡圖2.抗彎強度計算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算公式如下: M=(1.2×0.036×0.9502/8+2.144×0.950/

7、4=0.514kN.m=0.514×106/4248.0=121.022N/mm2小橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!3.撓度計算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和均布荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載最大撓度計算公式如下: 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度V1=5.0×0.036×950.004/(384×2.060×105×101950.000=0.02mm集中荷載標準值 P=0.053+0.071+1.425=1.549kN集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度V2=1549.50

8、0×950.0×950.0×950.0/(48×2.06×105×101950.0=1.318mm 最大撓度和V=V1+V2=1.336mm小橫桿的最大撓度小于950.0/150與10mm,滿足要求!三、扣件抗滑力的計算縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5: R R c其中 R c扣件抗滑承載力設計值,單扣件取8.0kN,雙扣件取12.0kN;R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;橫桿的自重標準值 P1=0.036×0.950=0.034kN腳手板的荷載標準值 P2=0.100

9、×0.950×1.500/2=0.071kN活荷載標準值 Q=2.000×0.950×1.500/2=1.425kN荷載的計算值 R=1.2×0.034+1.2×0.071+1.4×1.425=2.121kN單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!當直角扣件的擰緊力矩達40-65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN;雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN;四、腳手架荷載標準值作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容:(1每米立桿承受的結

10、構自重標準值(kN/m;本例為0.1001N G1 = 0.100×20.000=2.002kN(2腳手板的自重標準值(kN/m2;本例采用竹笆片腳手板,標準值為0.10N G2 = 0.100×4×1.500×(0.950+2.100/2=0.915kN(3欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m;本例采用欄桿、沖壓鋼腳手板擋板,標準值為0.16N G3 = 0.160×1.500×4=0.960kN(4吊掛的安全設施荷載,包括安全網(kN/m2;0.010N G4 = 0.010×1.500×20.000=0.300

11、kN經計算得到,靜荷載標準值 N G = N G1+N G2+N G3+N G4 = 4.177kN?；詈奢d為施工荷載標準值產生的軸向力總和,內、外立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經計算得到,活荷載標準值 N Q = 2.000×2×1.500×0.950/2=2.850kN風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 W0基本風壓(kN/m2,W0 = 0.300U z風荷載高度變化系數(shù),U z = 1.250U s風荷載體型系數(shù):U s = 0.600經計算得到,風荷載標準值 W k = 0.300×1.250×0.600 = 0.225k

12、N/m2?？紤]風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式N = 1.2N G + 0.9×1.4N Q經過計算得到,底部立桿的最大軸向壓力N=1.2×4.177+0.9×1.4×2.850=8.603kN不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式N = 1.2N G + 1.4N Q經過計算得到,底部立桿的最大軸向壓力N=1.2×4.177+1.4×2.850=9.002kN風荷載設計值產生的立桿段彎矩 M W計算公式M W = 0.9×1.4W k l a h2/10其中 W k風荷載標準值(kN/m2;l a立桿的縱距 (

13、m;h 立桿的步距 (m。經過計算得到風荷載產生的彎矩:M w=0.9×1.4×0.225×1.500×1.800×1.800/10=0.138kN.m五、立桿的穩(wěn)定性計算卸荷吊點按照構造考慮,不進行計算。1.不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設計值,N=9.002kN;i 計算立桿的截面回轉半徑,i=1.60cm;k 計算長度附加系數(shù),取1.155;u 計算長度系數(shù),由腳手架的高度確定,u=1.500;l0計算長度 (m,由公式 l0 = kuh 確定,l0=1.155×1.500×1.800=3.

14、118m;A 立桿凈截面面積,A=3.974cm2;W 立桿凈截面模量(抵抗矩,W=4.248cm3;長細比,為3118/16=1950允許長細比(k取1,為2700/16=169 <210長細比驗算滿足要求!軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結果查表得到0.191;鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2;f 鋼管立桿抗壓強度設計值,f=205.00N/mm2;經計算得:=9002/(0.19×397=118.327N/mm2;不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求!2.考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設計值,N=8.603k

15、N;i 計算立桿的截面回轉半徑,i=1.60cm;k 計算長度附加系數(shù),取1.155;u 計算長度系數(shù),由腳手架的高度確定,u=1.500;l0計算長度 (m,由公式 l0 = kuh 確定,l0=1.155×1.500×1.800=3.118m;A 立桿凈截面面積,A=3.974cm2;W 立桿凈截面模量(抵抗矩,W=4.248cm3;長細比,為3118/16=1950允許長細比(k取1,為2700/16=169 <210長細比驗算滿足要求!軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l0/i 的結果查表得到0.191;M W計算立桿段由風荷載設計值產生的彎矩,M W=0.1

16、38kN.m;鋼管立桿受壓強度計算值 (N/mm2;f 鋼管立桿抗壓強度設計值,f=205.00N/mm2;經計算得到=8603/(0.19×397+138000/4248=145.517N/mm2;考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求!六、連墻件的計算連墻件的軸向力計算值應按照下式計算:N l = N lw + N o其中 N lw風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN,應按照下式計算:N lw = 1.4 × w k× A ww k風荷載標準值,w k = 0.225kN/m2;A w每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積:= 3.60&#

17、215;4.50 = 16.200m2;AwN o連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN;N o = 3.000經計算得到 N lw = 5.103kN,連墻件軸向力計算值 N l = 8.103kN根據(jù)連墻件桿件強度要求,軸向力設計值 N f1 = 0.85Acf根據(jù)連墻件桿件穩(wěn)定性要求,軸向力設計值 N f2 = 0.85Af連墻件軸向力設計值 N f = 0.85Af其中軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 l/i=210.00/1.60的結果查表得到=0.39;凈截面面積Ac = 3.97cm2;毛截面面積 A = 18.10cm2;f = 205.00N/mm2。經過計算得到 N

18、 f1 = 69.247kNN f1>N l,連墻件的設計計算滿足強度設計要求!經過計算得到 N f2 = 123.358kNN f2>N l,連墻件的設計計算滿足穩(wěn)定性設計要求! 連墻件拉結樓板預埋鋼管示意圖七、懸挑梁的受力計算懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。懸臂部分腳手架荷載N的作用,里端B為與樓板的錨固點,A為墻支點。本工程中,腳手架排距為950mm,內側腳手架距離墻體2100mm,支拉斜桿的支點距離墻體 = 3000mm,水平支撐梁的截面慣性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W = 141.00cm3,截面積A = 26.10cm2。受腳手架集中荷載 P

19、=9.00kN水平鋼梁自重荷載 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m 懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計算簡圖經過連續(xù)梁的計算得到5.58 5.35 3.737 懸挑腳手架支撐梁變形圖(mm各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為R1=14.602kN,R2=4.165kN最大彎矩 M max=4.467kN.m抗彎計算強度f=M/1.05W+N/A=4.467×106/(1.05×141000.0+15.105×1000/2610.0=35.957N/mm2水平支撐梁的抗彎計算強度小于215.0

20、N/mm2,滿足要求!八、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算安全設施計算軟件(2012 PKPM軟件出品 水平鋼梁采用16號工字鋼,計算公式如下 其中 b 均勻彎曲的受彎構件整體穩(wěn)定系數(shù)，查表鋼結構設計規(guī)范 (GB50017-2011 附錄得到： b=1.30 由于 b大于0.6， 按照 鋼結構設計規(guī)范 (GB50017-2011附錄B其值 經過計算得到強度 =4.47×106/(0.853×141000.00=37.13N/mm2； 水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求! ' b =1.07-0.282/ b=0.853 九、拉桿的受力計算 水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算 其中RUicos i為鋼繩的拉力對水平桿產生的軸壓力。 各支點的支撐力 RCi=RUisin i 按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為 RU1=21.009kN 十、拉桿的強度計算 拉繩或拉桿的軸力RU我們均取最大值進行計算，為RU=21.009kN 拉桿的強度計算： 上面拉桿以圓鋼 20.0 mm計算，斜拉桿的容許壓力按照