花籃拉桿式懸挑腳手架．計(jì)算書(shū)及相關(guān)圖紙

9.1計(jì)算書(shū) 19.1.1計(jì)算依據(jù)： 19.1.2單拉桿腳手架計(jì)算（工字鋼長(zhǎng)1300mm） 29.1.3雙拉桿腳手架計(jì)算（工字鋼長(zhǎng)2800mm） 209.1.4陽(yáng)角處斜角工字鋼懸挑腳手架計(jì)算（工字鋼長(zhǎng)1850mm） 399.1.5陽(yáng)角處工字鋼懸挑腳手架計(jì)算（工字鋼長(zhǎng)2800mm） 799.2相關(guān)圖紙 1249.2.1懸挑工字鋼平面面布置圖 1259.2.2懸挑腳手架立面布置示意圖 1339.2.3懸挑腳手架剖面示意圖 1339.2.4單拉桿、雙拉桿工字鋼示意圖 134PAGE1359.1計(jì)算書(shū)9.1.1計(jì)算依據(jù)：1、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》T/CECS699－20202、《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51210-20163、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-20114、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-20125、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-20176、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010說(shuō)明：本工程懸挑腳手架最大懸挑高度19.1m，考慮到安全系數(shù)計(jì)算采用20m高進(jìn)行計(jì)算；鋼管壁厚3.0mm，允許偏差0.3mm，計(jì)算壁厚取最小值2.7mm；本工程位于衡水市深州市，因品茗建筑云安全計(jì)算軟件中無(wú)該地區(qū)基本風(fēng)壓系數(shù)，故取臨近地區(qū)衡水市饒陽(yáng)縣基本風(fēng)壓系數(shù)進(jìn)行計(jì)算；安全計(jì)算軟件為：品茗建筑云安全計(jì)算軟件V1.0。9.1.2單拉桿腳手架計(jì)算（工字鋼長(zhǎng)1300mm）架體驗(yàn)算一、腳手架參數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.1腳手架安全等級(jí)I級(jí)腳手架搭設(shè)排數(shù)雙排腳手架腳手架鋼管類型Φ48×2.7腳手架架體高度H(m)20步距h(m)1.8立桿縱距或跨距l(xiāng)a(m)1.5立桿橫距l(xiāng)b(m)0.9橫向水平桿計(jì)算外伸長(zhǎng)度a1(m)0.15內(nèi)立桿離建筑物距離a(m)0.3雙立桿計(jì)算方法不設(shè)置雙立桿二、荷載設(shè)計(jì)腳手架設(shè)計(jì)類型結(jié)構(gòu)腳手架腳手板類型鋼笆網(wǎng)腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值Gkjb(kN/m2)0.3腳手板鋪設(shè)層數(shù)3安全防護(hù)網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)0.01擋腳板類型木擋腳板欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值Gkdb(kN/m)0.16擋腳板鋪設(shè)層數(shù)3每米立桿承受結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m)0.12結(jié)構(gòu)腳手架作業(yè)層數(shù)njj1結(jié)構(gòu)腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gkjj(kN/m2)3地區(qū)河北衡水市安全網(wǎng)設(shè)置全封閉基本風(fēng)壓ω0(kN/m2)0.3風(fēng)荷載體型系數(shù)μs1.1風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz(連墻件、單立桿穩(wěn)定性)1.54，1.262風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值ωk(kN/m2)(連墻件、單立桿穩(wěn)定性)0.508，0.416計(jì)算簡(jiǎn)圖：側(cè)面圖三、橫向水平桿驗(yàn)算縱、橫向水平桿布置方式橫向水平桿在上縱向水平桿上橫向水平桿根數(shù)n2橫桿抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f](N/mm2)205橫桿截面慣性矩I(mm4)98900橫桿彈性模量E(N/mm2)206000橫桿截面抵抗矩W(mm3)4120縱、橫向水平桿布置承載能力極限狀態(tài)q=1.3×(0.03+Gkjb×la/(n+1))+1.5×Gk×la/(n+1)=1.3×(0.03+0.3×1.5/(2+1))+1.5×3×1.5/(2+1)=2.484kN/m正常使用極限狀態(tài)q'=(0.03+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.03+0.3×1.5/(2+1))+3×1.5/(2+1)=1.68kN/m計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：1、抗彎驗(yàn)算Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.484×0.92/8，2.484×0.152/2]=0.252kN·mσ=γ0Mmax/W=1.1×0.252×106/4120=67.153N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！2、撓度驗(yàn)算νmax=max[5q'lb4/(384EI)，q'a14/(8EI)]=max[5×1.68×9004/(384×206000×98900)，1.68×1504/(8×206000×98900)]=0.704mmνmax＝0.704mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm滿足要求！3、支座反力計(jì)算承載能力極限狀態(tài)Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.484×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=1.522kN正常使用極限狀態(tài)Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=1.68×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=1.029kN四、縱向水平桿驗(yàn)算承載能力極限狀態(tài)由上節(jié)可知F1=Rmax=1.522kNq=1.3×0.03=0.039kN/m正常使用極限狀態(tài)由上節(jié)可知F1'=Rmax'=1.029kNq'=0.03kN/m1、抗彎驗(yàn)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：彎矩圖(kN·m)σ=γ0Mmax/W=1.1×0.617×106/4120=164.805N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！2、撓度驗(yàn)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：變形圖(mm)νmax＝3.309mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm滿足要求！3、支座反力計(jì)算承載能力極限狀態(tài)Rmax=3.514kN五、扣件抗滑承載力驗(yàn)算橫桿與立桿連接方式單扣件扣件抗滑移折減系數(shù)0.9扣件抗滑承載力驗(yàn)算：橫向水平桿：Rmax=1.1×1.522=1.674kN≤Rc=0.9×8=7.2kN縱向水平桿：Rmax=1.1×3.514=3.865kN≤Rc=0.9×8=7.2kN滿足要求！六、荷載計(jì)算腳手架架體高度H20腳手架鋼管類型Φ48×2.7每米立桿承受結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m)0.12立桿靜荷載計(jì)算1、立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值NG1k單外立桿：NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.03/h)×H=(0.12+(0.9+0.15)×2/2×0.03/1.8)×20=2.751kN單內(nèi)立桿：NG1k=2.751kN2、腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k1單外立桿：NG2k1=n×la×(lb+a1)×Gkjb/2=3×1.5×(0.9+0.15)×0.3/2=0.709kN單內(nèi)立桿：NG2k1=0.709kN3、欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k2單外立桿：NG2k2=n×la×Gkdb=3×1.5×0.16=0.72kN4、圍護(hù)材料的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k3單外立桿：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×20=0.3kN5、構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k總計(jì)單外立桿：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.709+0.72+0.3=1.729kN單內(nèi)立桿：NG2k=NG2k1=0.709kN立桿施工活荷載計(jì)算外立桿：NQ1k=la×(lb+a1)×(njj×Gkjj)/2=1.5×(0.9+0.15)×(1×3)/2=2.363kN內(nèi)立桿：NQ1k=2.363kN組合風(fēng)荷載作用下單立桿軸向力：?jiǎn)瓮饬U：N=1.3×(NG1k+NG2k)+1.5×NQ1k=1.3×(2.751+1.729)+1.5×2.363=9.368kN單內(nèi)立桿：N=1.3×(NG1k+NG2k)+1.5×NQ1k=1.3×(2.751+0.709)+1.5×2.363=8.042kN七、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算腳手架架體高度H20立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ1.5立桿截面抵抗矩W(mm3)4120立桿截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)16立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f](N/mm2)205立桿截面面積A(mm2)384連墻件布置方式兩步一跨1、立桿長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算立桿計(jì)算長(zhǎng)度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i=2.7×103/16=168.75≤210滿足要求！軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算：立桿計(jì)算長(zhǎng)度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i=3.119×103/16=194.906查《規(guī)范》表A得，φ=0.1912、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算組合風(fēng)荷載作用單立桿的軸心壓力標(biāo)準(zhǔn)值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.751+1.729+2.363=6.842kN單立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值N=1.3(NG1k+NG2k)+1.5NQ1k=1.3×(2.751+1.729)+1.5×2.363=9.368kNMwd=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.6×1.5×(0.05×0.6×0.416×1.5×3.62)=0.218kN·mσ=γ0[N/(φA)+Mwd/W]=1.1×[9367.642/(0.191×384)+218350.08/4120]=198.792N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！八、連墻件承載力驗(yàn)算連墻件布置方式兩步一跨連墻件連接方式扣件連接連墻件約束腳手架平面外變形軸向力N0(kN)3連墻件計(jì)算長(zhǎng)度l0(mm)400連墻件截面類型鋼管連墻件型號(hào)Φ48×2.7扣件抗滑移折減系數(shù)0.9連墻件截面面積Ac(mm2)384連墻件截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)16連墻件抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f](N/mm2)205連墻件為扣件連接方式單扣件Nlw=1.5×ωk×2×h×1×la=1.5×0.508×2×1.8×1×1.5=4.115kN長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i=400/16=25，查《規(guī)范》表A.0.5得，φ=0.933(Nlw+N0)/(φAc)=(4.115+3)×103/(0.933×384)=19.859N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2滿足要求！扣件抗滑承載力驗(yàn)算：Nlw+N0=4.115+3=7.115kN≤0.9×8=7.2kN滿足要求！懸挑梁驗(yàn)算一、基本參數(shù)主梁離地高度(m)22懸挑方式普通主梁懸挑主梁間距(mm)1500主梁與建筑物連接方式錨固螺栓連接主梁建筑物外懸挑長(zhǎng)度Lx(mm)1300梁/樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30二、荷載布置參數(shù)支撐點(diǎn)號(hào)支撐方式距主梁外錨固點(diǎn)水平距離(mm)支撐件上下固定點(diǎn)的垂直距離L1(mm)支撐件上下固定點(diǎn)的水平距離L2(mm)是否參與計(jì)算1上拉9002900900是作用點(diǎn)號(hào)各排立桿傳至梁上荷載標(biāo)準(zhǔn)值F'(kN)各排立桿傳至梁上荷載設(shè)計(jì)值F(kN)各排立桿距主梁外錨固點(diǎn)水平距離(mm)主梁間距l(xiāng)a(mm)16.849.37300150026.849.3712001500附圖如下：平面圖立面圖三、主梁驗(yàn)算主梁材料類型工字鋼主梁合并根數(shù)nz1主梁材料規(guī)格16號(hào)工字鋼主梁截面積A(cm2)26.11主梁截面慣性矩Ix(cm4)1130主梁截面抵抗矩Wx(cm3)141主梁自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m)0.205主梁材料抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f](N/mm2)215主梁材料抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[τ](N/mm2)125主梁彈性模量E(N/mm2)206000主梁與建筑物連接螺栓類型承壓型高強(qiáng)螺栓豎向連接鋼板強(qiáng)度等級(jí)Q235豎向連接鋼板厚度dt(mm)20主梁與建筑物連接螺栓個(gè)數(shù)n：2高強(qiáng)螺栓的性能等級(jí)8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓公稱直徑M20高強(qiáng)螺栓的有效直徑de(mm)17.65螺栓承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcb(N/mm2)470高強(qiáng)螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvb(N/mm2)250高強(qiáng)螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftb(N/mm2)400主梁允許撓度[ν](mm)1/250荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q'=gk=0.205=0.205kN/m第1排：F'1=F1'/nz=6.84/1=6.84kN第2排：F'2=F2'/nz=6.84/1=6.84kN荷載設(shè)計(jì)值：q=1.3×gk=1.3×0.205=0.267kN/m第1排：F1=F1/nz=9.37/1=9.37kN第2排：F2=F2/nz=9.37/1=9.37kN1、強(qiáng)度驗(yàn)算彎矩圖(kN·m)σmax=γ0Mmax/W=1.1×2.833×106/141000=22.098N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求！2、抗剪驗(yàn)算剪力圖(kN)τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1.1×9.478×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=12.321N/mm2τmax=12.321N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求！3、撓度驗(yàn)算變形圖(mm)νmax=0.099mm≤[ν]=2×lx/250=2×1300/250=10.4mm符合要求！4、支座反力計(jì)算設(shè)計(jì)值：R1=3.224kN,R2=15.867kN四、上拉桿件驗(yàn)算上拉桿材料類型鋼筋(鋼拉桿)上拉桿件直徑(mm)20上拉桿截面積A(cm2)3.142上拉桿材料抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205上拉桿彈性模量E(N/mm2)206000花籃螺栓在螺紋處的有效直徑de(mm)20花籃螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[ft](N/mm2)170上拉桿件與建筑物連接參數(shù)：上拉連接螺栓類型承壓型高強(qiáng)螺栓上拉桿與建筑物連接螺栓個(gè)數(shù)n1：1高強(qiáng)螺栓的性能等級(jí)8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓公稱直徑M20高強(qiáng)螺栓的有效直徑de(mm)17.65高強(qiáng)螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvb(N/mm2)250高強(qiáng)螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftb(N/mm2)400上拉桿件與主梁連接參數(shù)：軸銷鋼材類型45號(hào)鋼軸銷直徑(mm)20軸銷抗剪強(qiáng)度容許值fvb(N/mm2)125型鋼主梁位置吊耳板連接軸銷個(gè)數(shù)n211、上拉桿強(qiáng)度驗(yàn)算上拉桿件角度計(jì)算：α1=arctanL1/L2=arctan(2900/900)=72.759°上拉桿件支座力：設(shè)計(jì)值：RS1=nzR2=1×15.867=15.867kN主梁軸向力設(shè)計(jì)值：NSZ1=RS1/tanα1=15.867/tan72.759°=4.924kN上拉桿件軸向力：設(shè)計(jì)值：NS1=γ0RS1/sinα1=1.1×15.867/sin72.759°=18.275kN上拉桿件的最大軸向拉力設(shè)計(jì)值：NS=max[NS1...NSi]=18.275kN軸心受拉穩(wěn)定性計(jì)算：σ=NS/A=18.275×103/314.2=58.163N/mm2≤f=205N/mm2符合要求！2、花籃螺栓驗(yàn)算σ=Ns/(π×de2/4)=18.275×103/(π×202/4)=58.171N/mm2≤[ft]=170N/mm2符合要求！3、吊耳板計(jì)算型鋼主梁上吊耳板排數(shù)2吊耳板厚t(mm)12吊耳板兩側(cè)邊緣與吊孔邊緣凈距b(mm)50順受力方向,吊孔邊距板邊緣最小距離a(mm)65吊孔直徑d0(mm)25吊耳板抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205吊耳板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv(N/mm2)125吊耳板由于型鋼主梁位置吊耳板排數(shù)為2，則單個(gè)吊耳板所受荷載為Nd=18.275/2=9.137kN參考GB50017-2017，對(duì)連接耳板進(jìn)行如下驗(yàn)算：（1）耳板構(gòu)造要求Be=2t+16=2×12+16=40mm≤b=50mm滿足要求！4Be/3=4×40/3=53.333mm≤a=65mm滿足要求！（2）耳板孔凈截面處的抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算寬度:b1=min(2t+16,b-d0/3)=min(2×12+16,50-25/3)=40mmσ=Nd/(2tb1)=9.137×103/(2×12×40)=9.518N/mm2≤f=205N/mm2耳板孔凈截面處抗拉強(qiáng)度滿足要求?。?）耳板端部截面抗拉（劈開(kāi)）強(qiáng)度驗(yàn)算σ=Nd/[2t(a-2d0/3)]=9.137×103/[2×12×(65-2×25/3)]=7.877N/mm2≤f=205N/mm2耳板端部截面抗拉強(qiáng)度滿足要求?。?）耳板抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算耳板端部抗剪截面寬度:Z=[(a+d0/2)2-(d0/2)2]0.5=[(65+25/2)2-(25/2)2]0.5=76.485mmτ=Nd/(2tZ)=9.137×103/(2×12×76.485)=4.978N/mm2≤fv=125N/mm2耳板抗剪強(qiáng)度滿足要求！4、吊耳板與型鋼主梁連接焊縫驗(yàn)算角焊縫焊腳尺寸hf(mm)8角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ffw(N/mm2)160單個(gè)吊耳板與型鋼主梁連接焊縫總長(zhǎng)度lw1(mm)120各上拉桿位置單個(gè)吊耳板焊縫所受荷載，垂直焊縫方向荷載F、平行焊縫方向荷載V分別為：上拉桿1位置吊耳板：由于型鋼梁上吊耳板排數(shù)為2，則：?jiǎn)蝹€(gè)吊耳板垂直焊縫方向荷載F1=RS1/2=15.867/2=7.934kN單個(gè)吊耳板平行焊縫方向荷載V1=RSZ1/2=4.924/2=2.462kN垂直于焊縫長(zhǎng)度作用力（正應(yīng)力）：σf=F1/(0.7hflw1)=7.934×103/(0.7×8×120)=11.806N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2平行于焊縫長(zhǎng)度作用力（剪應(yīng)力）：τf=V1/(0.7hflw1)=2.462×103/(0.7×8×120)=3.664N/mm2≤ffw=160N/mm2[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(11.806/1.22)2+3.6642]0.5=10.347N/mm2≤ffw=160N/mm2上拉桿1位置吊耳板焊縫強(qiáng)度滿足要求！5、上拉與主梁連接吊耳板軸銷驗(yàn)算上拉與主梁連接吊耳板軸銷主要承受剪力：?jiǎn)蝹€(gè)軸銷抗剪承載力容許值：Nvb=nvπd2fvb/4=2×3.142×202×125/(4×1000)=78.54kN軸銷所受剪力：Nv=Ns/n2=18.275/1=18.275kN≤Nvb=78.54kN上拉與主梁連接吊耳板軸銷抗剪符合要求！6、上拉桿件與建筑物連接錨固螺栓驗(yàn)算上拉桿1：與建筑物連接螺栓所受拉力Nt1=Ns1×sin(90-α1)=18.275×sin(90°-72.759°)=5.417kN與建筑物連接螺栓所受剪力Nv1=Ns1×cos(90-α1)=18.275×cos(90°-72.759°)=17.454kN單個(gè)螺栓所受的拉力值：Nt=Nt1/n1=5.417/1=5.417kN單個(gè)螺栓所受的剪力值：Nv=Nv1/n1=17.454/1=17.454kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值Nvb=nvπd2efvb/4=1×3.142×17.652×250/(4×1000)=61.167kN每個(gè)高強(qiáng)螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值Ntb=πd2eftb/4=3.142×17.652×400/(4×1000)=97.868kN[(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]0.5=[(17.454/61.167)2+(5.417/97.868)2]0.5=0.291≤1螺栓承載力滿足要求。五、懸挑主梁整體穩(wěn)定性驗(yàn)算主梁軸向力：N=|[(-(-NSZ1))]|/nz=|[(-(-4.924))]|/1=4.924kN壓彎構(gòu)件強(qiáng)度：σmax=γ0[Mmax/(γW)+N/A]=1.1×[2.833×106/(1.05×141×103)+4.924×103/2611]=23.121N/mm2≤[f]=215N/mm2塑性發(fā)展系數(shù)γ符合要求！受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性分析：其中φb--均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)得，φb=2由于φb大于0.6，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)附表C，得到φb'值為0.93。γ0Mmax/(φb'Wxf)=1.1×2.833×106/(0.929×141×215×103)=0.111≤1符合要求！六、主梁與建筑物節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算1、計(jì)算參數(shù)主梁與建筑物連接螺栓類型承壓型高強(qiáng)螺栓豎向連接鋼板強(qiáng)度等級(jí)Q235豎向連接鋼板厚度dt(mm)20主梁與建筑物連接螺栓個(gè)數(shù)n：2高強(qiáng)螺栓的性能等級(jí)8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓公稱直徑M20高強(qiáng)螺栓的有效直徑de(mm)17.65螺栓承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcb(N/mm2)470高強(qiáng)螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvb(N/mm2)250高強(qiáng)螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftb(N/mm2)4002、高強(qiáng)螺栓承載力計(jì)算假設(shè)每個(gè)螺栓承受主梁傳來(lái)的拉力和剪力均相等。V=1.1×3.224=3.546kN，N=1.1×4.924=5.417kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓所受的剪力值NV=V/n=3.546/2=1.773kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓所受的拉力值Nt=N/n=5.417/2=2.708kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值Nvb=nvπd2efvb/4=1×3.142×17.652×250/(4×1000)=61.167kN每個(gè)高強(qiáng)螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值Ntb=πd2eftb/4=3.142×17.652×400/(4×1000)=97.868kN承壓承載力設(shè)計(jì)值Ncb=d×dt×fcb/1000=20×20×470/1000=188kN[(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]0.5=[(1.773/61.167)2+(2.708/97.868)2]0.5=0.04≤1NV=1.773kN≤Ncb/1.2=188/1.2=156.667kN承壓承載力滿足要求。9.1.3雙拉桿腳手架計(jì)算（工字鋼長(zhǎng)2800mm）一、腳手架參數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.1腳手架安全等級(jí)I級(jí)腳手架搭設(shè)排數(shù)雙排腳手架腳手架鋼管類型Φ48×2.7腳手架架體高度H(m)20步距h(m)1.8立桿縱距或跨距l(xiāng)a(m)1.5立桿橫距l(xiāng)b(m)0.9橫向水平桿計(jì)算外伸長(zhǎng)度a1(m)0.15內(nèi)立桿離建筑物距離a(m)1.8雙立桿計(jì)算方法不設(shè)置雙立桿二、荷載設(shè)計(jì)腳手架設(shè)計(jì)類型結(jié)構(gòu)腳手架腳手板類型鋼笆網(wǎng)腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值Gkjb(kN/m2)0.3腳手板鋪設(shè)層數(shù)3安全防護(hù)網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)0.01擋腳板類型木擋腳板欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值Gkdb(kN/m)0.16擋腳板鋪設(shè)層數(shù)3每米立桿承受結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m)0.12結(jié)構(gòu)腳手架作業(yè)層數(shù)njj1結(jié)構(gòu)腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gkjj(kN/m2)3地區(qū)河北衡水市安全網(wǎng)設(shè)置全封閉基本風(fēng)壓ω0(kN/m2)0.3風(fēng)荷載體型系數(shù)μs1.1風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz(連墻件、單立桿穩(wěn)定性)1.416，1.262風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值ωk(kN/m2)(連墻件、單立桿穩(wěn)定性)0.467，0.416計(jì)算簡(jiǎn)圖：側(cè)面圖三、橫向水平桿驗(yàn)算縱、橫向水平桿布置方式橫向水平桿在上縱向水平桿上橫向水平桿根數(shù)n2橫桿抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f](N/mm2)205橫桿截面慣性矩I(mm4)98900橫桿彈性模量E(N/mm2)206000橫桿截面抵抗矩W(mm3)4120縱、橫向水平桿布置承載能力極限狀態(tài)q=1.3×(0.03+Gkjb×la/(n+1))+1.5×Gk×la/(n+1)=1.3×(0.03+0.3×1.5/(2+1))+1.5×3×1.5/(2+1)=2.484kN/m正常使用極限狀態(tài)q'=(0.03+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.03+0.3×1.5/(2+1))+3×1.5/(2+1)=1.68kN/m計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：1、抗彎驗(yàn)算Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.484×0.92/8，2.484×0.152/2]=0.252kN·mσ=γ0Mmax/W=1.1×0.252×106/4120=67.153N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！2、撓度驗(yàn)算νmax=max[5q'lb4/(384EI)，q'a14/(8EI)]=max[5×1.68×9004/(384×206000×98900)，1.68×1504/(8×206000×98900)]=0.704mmνmax＝0.704mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm滿足要求！3、支座反力計(jì)算承載能力極限狀態(tài)Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.484×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=1.522kN正常使用極限狀態(tài)Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=1.68×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=1.029kN四、縱向水平桿驗(yàn)算承載能力極限狀態(tài)由上節(jié)可知F1=Rmax=1.522kNq=1.3×0.03=0.039kN/m正常使用極限狀態(tài)由上節(jié)可知F1'=Rmax'=1.029kNq'=0.03kN/m1、抗彎驗(yàn)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：彎矩圖(kN·m)σ=γ0Mmax/W=1.1×0.617×106/4120=164.805N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！2、撓度驗(yàn)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：變形圖(mm)νmax＝3.309mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm滿足要求！3、支座反力計(jì)算承載能力極限狀態(tài)Rmax=3.514kN五、扣件抗滑承載力驗(yàn)算橫桿與立桿連接方式單扣件扣件抗滑移折減系數(shù)0.9扣件抗滑承載力驗(yàn)算：橫向水平桿：Rmax=1.1×1.522=1.674kN≤Rc=0.9×8=7.2kN縱向水平桿：Rmax=1.1×3.514=3.865kN≤Rc=0.9×8=7.2kN滿足要求！六、荷載計(jì)算腳手架架體高度H20腳手架鋼管類型Φ48×2.7每米立桿承受結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m)0.12立桿靜荷載計(jì)算1、立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值NG1k單外立桿：NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.03/h)×H=(0.12+(0.9+0.15)×2/2×0.03/1.8)×20=2.751kN單內(nèi)立桿：NG1k=2.751kN2、腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k1單外立桿：NG2k1=n×la×(lb+a1)×Gkjb/2=3×1.5×(0.9+0.15)×0.3/2=0.709kN單內(nèi)立桿：NG2k1=0.709kN3、欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k2單外立桿：NG2k2=n×la×Gkdb=3×1.5×0.16=0.72kN4、圍護(hù)材料的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k3單外立桿：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×20=0.3kN5、構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k總計(jì)單外立桿：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.709+0.72+0.3=1.729kN單內(nèi)立桿：NG2k=NG2k1=0.709kN立桿施工活荷載計(jì)算外立桿：NQ1k=la×(lb+a1)×(njj×Gkjj)/2=1.5×(0.9+0.15)×(1×3)/2=2.363kN內(nèi)立桿：NQ1k=2.363kN組合風(fēng)荷載作用下單立桿軸向力：?jiǎn)瓮饬U：N=1.3×(NG1k+NG2k)+1.5×NQ1k=1.3×(2.751+1.729)+1.5×2.363=9.368kN單內(nèi)立桿：N=1.3×(NG1k+NG2k)+1.5×NQ1k=1.3×(2.751+0.709)+1.5×2.363=8.042kN七、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算腳手架架體高度H20立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ1.5立桿截面抵抗矩W(mm3)4120立桿截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)16立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f](N/mm2)205立桿截面面積A(mm2)384連墻件布置方式兩步一跨1、立桿長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算立桿計(jì)算長(zhǎng)度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i=2.7×103/16=168.75≤210滿足要求！軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算：立桿計(jì)算長(zhǎng)度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i=3.119×103/16=194.906查《規(guī)范》表A得，φ=0.1912、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算組合風(fēng)荷載作用單立桿的軸心壓力標(biāo)準(zhǔn)值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.751+1.729+2.363=6.842kN單立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值N=1.3(NG1k+NG2k)+1.5NQ1k=1.3×(2.751+1.729)+1.5×2.363=9.368kNMwd=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.6×1.5×(0.05×0.6×0.416×1.5×3.62)=0.218kN·mσ=γ0[N/(φA)+Mwd/W]=1.1×[9367.642/(0.191×384)+218350.08/4120]=198.792N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！八、連墻件承載力驗(yàn)算連墻件布置方式兩步一跨連墻件連接方式扣件連接連墻件約束腳手架平面外變形軸向力N0(kN)3連墻件計(jì)算長(zhǎng)度l0(mm)1950連墻件截面類型鋼管連墻件型號(hào)Φ48×2.7扣件抗滑移折減系數(shù)0.9連墻件截面面積Ac(mm2)384連墻件截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)16連墻件抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f](N/mm2)205連墻件為扣件連接方式單扣件Nlw=1.5×ωk×2×h×1×la=1.5×0.467×2×1.8×1×1.5=3.783kN長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i=1950/16=121.875，查《規(guī)范》表A.0.5得，φ=0.446(Nlw+N0)/(φAc)=(3.783+3)×103/(0.446×384)=39.606N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2滿足要求！扣件抗滑承載力驗(yàn)算：Nlw+N0=3.783+3=6.783kN≤0.9×8=7.2kN滿足要求！懸挑梁驗(yàn)算一、基本參數(shù)主梁離地高度(m)22懸挑方式普通主梁懸挑主梁間距(mm)1500主梁與建筑物連接方式錨固螺栓連接主梁建筑物外懸挑長(zhǎng)度Lx(mm)2800梁/樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30二、荷載布置參數(shù)支撐點(diǎn)號(hào)支撐方式距主梁外錨固點(diǎn)水平距離(mm)支撐件上下固定點(diǎn)的垂直距離L1(mm)支撐件上下固定點(diǎn)的水平距離L2(mm)是否參與計(jì)算1上拉100029001000是2上拉240029002400是作用點(diǎn)號(hào)各排立桿傳至梁上荷載標(biāo)準(zhǔn)值F'(kN)各排立桿傳至梁上荷載設(shè)計(jì)值F(kN)各排立桿距主梁外錨固點(diǎn)水平距離(mm)主梁間距l(xiāng)a(mm)16.849.371800150026.849.3727001500附圖如下：平面圖立面圖三、主梁驗(yàn)算主梁材料類型工字鋼主梁合并根數(shù)nz1主梁材料規(guī)格16號(hào)工字鋼主梁截面積A(cm2)26.11主梁截面慣性矩Ix(cm4)1130主梁截面抵抗矩Wx(cm3)141主梁自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m)0.205主梁材料抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f](N/mm2)215主梁材料抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[τ](N/mm2)125主梁彈性模量E(N/mm2)206000主梁與建筑物連接螺栓類型承壓型高強(qiáng)螺栓豎向連接鋼板強(qiáng)度等級(jí)Q235豎向連接鋼板厚度dt(mm)20主梁與建筑物連接螺栓個(gè)數(shù)n：2高強(qiáng)螺栓的性能等級(jí)8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓公稱直徑M20高強(qiáng)螺栓的有效直徑de(mm)17.65螺栓承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcb(N/mm2)470高強(qiáng)螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvb(N/mm2)250高強(qiáng)螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftb(N/mm2)400主梁允許撓度[ν](mm)1/250荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q'=gk=0.205=0.205kN/m第1排：F'1=F1'/nz=6.84/1=6.84kN第2排：F'2=F2'/nz=6.84/1=6.84kN荷載設(shè)計(jì)值：q=1.3×gk=1.3×0.205=0.267kN/m第1排：F1=F1/nz=9.37/1=9.37kN第2排：F2=F2/nz=9.37/1=9.37kN1、強(qiáng)度驗(yàn)算彎矩圖(kN·m)σmax=γ0Mmax/W=1.1×2.833×106/141000=22.098N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求！2、抗剪驗(yàn)算剪力圖(kN)τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1.1×9.478×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=12.321N/mm2τmax=12.321N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求！3、撓度驗(yàn)算變形圖(mm)νmax=0.071mm≤[ν]=2×lx/250=2×2800/250=22.4mm符合要求！4、支座反力計(jì)算設(shè)計(jì)值：R1=-0.431kN,R2=3.29kN,R3=16.636kN四、上拉桿件驗(yàn)算上拉桿材料類型鋼筋(鋼拉桿)上拉桿件直徑(mm)20上拉桿截面積A(cm2)3.142上拉桿材料抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205上拉桿彈性模量E(N/mm2)206000花籃螺栓在螺紋處的有效直徑de(mm)20花籃螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[ft](N/mm2)170上拉桿件與建筑物連接參數(shù)：上拉連接螺栓類型承壓型高強(qiáng)螺栓上拉桿與建筑物連接螺栓個(gè)數(shù)n1：1高強(qiáng)螺栓的性能等級(jí)8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓公稱直徑M20高強(qiáng)螺栓的有效直徑de(mm)17.65高強(qiáng)螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvb(N/mm2)250高強(qiáng)螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftb(N/mm2)400上拉桿件與主梁連接參數(shù)：軸銷鋼材類型45號(hào)鋼軸銷直徑(mm)20軸銷抗剪強(qiáng)度容許值fvb(N/mm2)125型鋼主梁位置吊耳板連接軸銷個(gè)數(shù)n211、上拉桿強(qiáng)度驗(yàn)算上拉桿件角度計(jì)算：α1=arctanL1/L2=arctan(2900/1000)=70.974°α2=arctanL1/L2=arctan(2900/2400)=50.389°上拉桿件支座力：設(shè)計(jì)值：RS1=nzR2=1×3.29=3.29kN設(shè)計(jì)值：RS2=nzR3=1×16.636=16.636kN主梁軸向力設(shè)計(jì)值：NSZ1=RS1/tanα1=3.29/tan70.974°=1.135kNNSZ2=RS2/tanα2=16.636/tan50.389°=13.768kN上拉桿件軸向力：設(shè)計(jì)值：NS1=γ0RS1/sinα1=1.1×3.29/sin70.974°=3.829kN設(shè)計(jì)值：NS2=γ0RS2/sinα2=1.1×16.636/sin50.389°=23.754kN上拉桿件的最大軸向拉力設(shè)計(jì)值：NS=max[NS1...NSi]=23.754kN軸心受拉穩(wěn)定性計(jì)算：σ=NS/A=23.754×103/314.2=75.602N/mm2≤f=205N/mm2符合要求！2、花籃螺栓驗(yàn)算σ=Ns/(π×de2/4)=23.754×103/(π×202/4)=75.612N/mm2≤[ft]=170N/mm2符合要求！3、吊耳板計(jì)算型鋼主梁上吊耳板排數(shù)2吊耳板厚t(mm)12吊耳板兩側(cè)邊緣與吊孔邊緣凈距b(mm)50順受力方向,吊孔邊距板邊緣最小距離a(mm)65吊孔直徑d0(mm)25吊耳板抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205吊耳板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv(N/mm2)125吊耳板由于型鋼主梁位置吊耳板排數(shù)為2，則單個(gè)吊耳板所受荷載為Nd=23.754/2=11.877kN參考GB50017-2017，對(duì)連接耳板進(jìn)行如下驗(yàn)算：（1）耳板構(gòu)造要求Be=2t+16=2×12+16=40mm≤b=50mm滿足要求！4Be/3=4×40/3=53.333mm≤a=65mm滿足要求！（2）耳板孔凈截面處的抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算寬度:b1=min(2t+16,b-d0/3)=min(2×12+16,50-25/3)=40mmσ=Nd/(2tb1)=11.877×103/(2×12×40)=12.372N/mm2≤f=205N/mm2耳板孔凈截面處抗拉強(qiáng)度滿足要求?。?）耳板端部截面抗拉（劈開(kāi)）強(qiáng)度驗(yàn)算σ=Nd/[2t(a-2d0/3)]=11.877×103/[2×12×(65-2×25/3)]=10.239N/mm2≤f=205N/mm2耳板端部截面抗拉強(qiáng)度滿足要求?。?）耳板抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算耳板端部抗剪截面寬度:Z=[(a+d0/2)2-(d0/2)2]0.5=[(65+25/2)2-(25/2)2]0.5=76.485mmτ=Nd/(2tZ)=11.877×103/(2×12×76.485)=6.47N/mm2≤fv=125N/mm2耳板抗剪強(qiáng)度滿足要求！4、吊耳板與型鋼主梁連接焊縫驗(yàn)算角焊縫焊腳尺寸hf(mm)8角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ffw(N/mm2)160單個(gè)吊耳板與型鋼主梁連接焊縫總長(zhǎng)度lw1(mm)120各上拉桿位置單個(gè)吊耳板焊縫所受荷載，垂直焊縫方向荷載F、平行焊縫方向荷載V分別為：上拉桿1位置吊耳板：由于型鋼梁上吊耳板排數(shù)為2，則：?jiǎn)蝹€(gè)吊耳板垂直焊縫方向荷載F1=RS1/2=3.29/2=1.645kN單個(gè)吊耳板平行焊縫方向荷載V1=RSZ1/2=1.135/2=0.567kN垂直于焊縫長(zhǎng)度作用力（正應(yīng)力）：σf=F1/(0.7hflw1)=1.645×103/(0.7×8×120)=2.448N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2平行于焊縫長(zhǎng)度作用力（剪應(yīng)力）：τf=V1/(0.7hflw1)=0.567×103/(0.7×8×120)=0.844N/mm2≤ffw=160N/mm2[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(2.448/1.22)2+0.8442]0.5=2.177N/mm2≤ffw=160N/mm2上拉桿1位置吊耳板焊縫強(qiáng)度滿足要求！上拉桿2位置吊耳板：由于型鋼梁上吊耳板排數(shù)為2，則：?jiǎn)蝹€(gè)吊耳板垂直焊縫方向荷載F2=RS2/2=16.636/2=8.318kN單個(gè)吊耳板平行焊縫方向荷載V2=RSZ2/2=13.768/2=6.884kN垂直于焊縫長(zhǎng)度作用力（正應(yīng)力）：σf=F2/(0.7hflw1)=8.318×103/(0.7×8×120)=12.378N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2平行于焊縫長(zhǎng)度作用力（剪應(yīng)力）：τf=V2/(0.7hflw1)=6.884×103/(0.7×8×120)=10.244N/mm2≤ffw=160N/mm2[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(12.378/1.22)2+10.2442]0.5=14.418N/mm2≤ffw=160N/mm2上拉桿2位置吊耳板焊縫強(qiáng)度滿足要求！5、上拉與主梁連接吊耳板軸銷驗(yàn)算上拉與主梁連接吊耳板軸銷主要承受剪力：?jiǎn)蝹€(gè)軸銷抗剪承載力容許值：Nvb=nvπd2fvb/4=2×3.142×202×125/(4×1000)=78.54kN軸銷所受剪力：Nv=Ns/n2=23.754/1=23.754kN≤Nvb=78.54kN上拉與主梁連接吊耳板軸銷抗剪符合要求！6、上拉桿件與建筑物連接錨固螺栓驗(yàn)算上拉桿1：與建筑物連接螺栓所受拉力Nt1=Ns1×sin(90-α1)=3.829×sin(90°-70.974°)=1.248kN與建筑物連接螺栓所受剪力Nv1=Ns1×cos(90-α1)=3.829×cos(90°-70.974°)=3.619kN單個(gè)螺栓所受的拉力值：Nt=Nt1/n1=1.248/1=1.248kN單個(gè)螺栓所受的剪力值：Nv=Nv1/n1=3.619/1=3.619kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值Nvb=nvπd2efvb/4=1×3.142×17.652×250/(4×1000)=61.167kN每個(gè)高強(qiáng)螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值Ntb=πd2eftb/4=3.142×17.652×400/(4×1000)=97.868kN[(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]0.5=[(3.619/61.167)2+(1.248/97.868)2]0.5=0.061≤1螺栓承載力滿足要求。上拉桿2：與建筑物連接螺栓所受拉力Nt2=Ns2×sin(90-α2)=23.754×sin(90°-50.389°)=15.145kN與建筑物連接螺栓所受剪力Nv2=Ns2×cos(90-α2)=23.754×cos(90°-50.389°)=18.3kN單個(gè)螺栓所受的拉力值：Nt=Nt2/n1=15.145/1=15.145kN單個(gè)螺栓所受的剪力值：Nv=Nv2/n1=18.3/1=18.3kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值Nvb=nvπd2efvb/4=1×3.142×17.652×250/(4×1000)=61.167kN每個(gè)高強(qiáng)螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值Ntb=πd2eftb/4=3.142×17.652×400/(4×1000)=97.868kN[(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]0.5=[(18.3/61.167)2+(15.145/97.868)2]0.5=0.337≤1螺栓承載力滿足要求。五、懸挑主梁整體穩(wěn)定性驗(yàn)算主梁軸向力：N=|[(-(-NSZ1-NSZ2))]|/nz=|[(-(-1.135-13.768))]|/1=14.903kN壓彎構(gòu)件強(qiáng)度：σmax=γ0[Mmax/(γW)+N/A]=1.1×[2.833×106/(1.05×141×103)+14.903×103/2611]=27.324N/mm2≤[f]=215N/mm2塑性發(fā)展系數(shù)γ符合要求！受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性分析：其中φb--均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)得，φb=2由于φb大于0.6，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)附表C，得到φb'值為0.93。γ0Mmax/(φb'Wxf)=1.1×2.833×106/(0.929×141×215×103)=0.111≤1符合要求！六、主梁與建筑物節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算1、計(jì)算參數(shù)主梁與建筑物連接螺栓類型承壓型高強(qiáng)螺栓豎向連接鋼板強(qiáng)度等級(jí)Q235豎向連接鋼板厚度dt(mm)20主梁與建筑物連接螺栓個(gè)數(shù)n：2高強(qiáng)螺栓的性能等級(jí)8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓公稱直徑M20高強(qiáng)螺栓的有效直徑de(mm)17.65螺栓承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcb(N/mm2)470高強(qiáng)螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvb(N/mm2)250高強(qiáng)螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftb(N/mm2)4002、高強(qiáng)螺栓承載力計(jì)算假設(shè)每個(gè)螺栓承受主梁傳來(lái)的拉力和剪力均相等。V=1.1×0.431=0.474kN，N=1.1×14.903=16.393kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓所受的剪力值NV=V/n=0.474/2=0.237kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓所受的拉力值Nt=N/n=16.393/2=8.196kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值Nvb=nvπd2efvb/4=1×3.142×17.652×250/(4×1000)=61.167kN每個(gè)高強(qiáng)螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值Ntb=πd2eftb/4=3.142×17.652×400/(4×1000)=97.868kN承壓承載力設(shè)計(jì)值Ncb=d×dt×fcb/1000=20×20×470/1000=188kN[(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]0.5=[(0.237/61.167)2+(8.196/97.868)2]0.5=0.084≤1NV=0.237kN≤Ncb/1.2=188/1.2=156.667kN承壓承載力滿足要求。9.1.4陽(yáng)角處斜角工字鋼懸挑腳手架計(jì)算（工字鋼長(zhǎng)1850mm）一、基本參數(shù)1、基本參數(shù)陽(yáng)角處主梁懸挑方式聯(lián)梁懸挑建筑物陽(yáng)角處角度β90梁/樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30陽(yáng)角對(duì)角線上是否有主梁是2、立桿荷載參數(shù)第幾排立桿離墻距離a(m)荷載標(biāo)準(zhǔn)值F'(kN)荷載設(shè)計(jì)值F(kN)10.35.4156.90321.27.2559.1113、外排立桿縱距序號(hào)外排立桿縱距l(xiāng)ai(m)10.921.531.5二、主梁布置及錨固參數(shù)主梁號(hào)錨固點(diǎn)距0點(diǎn)水平距離(m)角度α(度)主梁長(zhǎng)度L(m)主梁錨固方式101351.85錨固螺栓21.2901.3錨固螺栓32.7901.3錨固螺栓44.2901.3錨固螺栓平面圖三、聯(lián)梁驗(yàn)算聯(lián)梁材料類型工字鋼聯(lián)梁材料規(guī)格16號(hào)工字鋼聯(lián)梁截面積A(cm2)26.11聯(lián)梁截面慣性矩Ix(cm4)1130聯(lián)梁截面抵抗矩Wx(cm3)141聯(lián)梁自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m)0.205聯(lián)梁材料抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f](N/mm2)205聯(lián)梁材料抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[τ](N/mm2)125聯(lián)梁彈性模量E(N/mm2)206000聯(lián)梁允許撓度[υ]1/4001、第一排立桿處的聯(lián)梁計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q'=gk=0.205kN/mR'=F1'=5.415kN荷載設(shè)計(jì)值：q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/mR=F1=6.903kN1）抗彎驗(yàn)算σ=Mmax/W=0.055×106/(141×103)=0.39N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！2）抗剪驗(yàn)算Vmax=0.221kNτmax＝Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=0.221×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=0.261N/mm2≤[τ]=125N/mm2滿足要求！3）撓度驗(yàn)算νmax=0.003mm≤[ν]＝la/400=1500/400=3.75mm滿足要求！4）支座反力計(jì)算正常使用極限狀態(tài)下：R'1A=5.538kN；R'1B=5.753kN；R'1C=5.753kN；R'1D=0.123kN；承載能力極限狀態(tài)下：R1A=7.051kN；R1B=7.309kN；R1C=7.309kN；R1D=0.148kN；2、第二排立桿處的聯(lián)梁計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q'=gk=0.205kN/mR'=F1'=7.255kN荷載設(shè)計(jì)值：q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/mR=F1=9.111kN1）抗彎驗(yàn)算σ=Mmax/W=4.389×106/(141×103)=31.128N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！2）抗剪驗(yàn)算Vmax=4.987kNτmax＝Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=4.987×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=5.894N/mm2≤[τ]=125N/mm2滿足要求！3）撓度驗(yàn)算νmax=0.58mm≤[ν]＝la/400=2400/400=6mm滿足要求！4）支座反力計(jì)算正常使用極限狀態(tài)下：R'2A=11.235kN；R'2B=12.738kN；R'2C=5.719kN；R'2D=0.435kN；承載能力極限狀態(tài)下：R2A=14.098kN；R2B=15.969kN；R2C=7.166kN；R2D=0.539kN；四、主梁驗(yàn)算1、1號(hào)主梁驗(yàn)算主梁材料類型工字鋼主梁材料規(guī)格16號(hào)工字鋼主梁截面積A(cm2)26.1主梁截面慣性矩Ix(cm4)1130主梁截面抵抗矩Wx(cm3)141主梁自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m)0.205主梁材料抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)215主梁材料抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值τ(N/mm2)125主梁彈性模量E(N/mm2)206000主梁允許撓度[υ](mm)1/3601號(hào)主梁圖荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q'=gk=0.205kN/m第一排立桿處：P1'=R'1A=5.538kN；第二排立桿處：P2'=R'2A=11.235kN；荷載設(shè)計(jì)值：q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m第一排立桿處：P1=R1A=7.051kN；第二排立桿處：P2=R2A=14.098kN；計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：1）抗彎驗(yàn)算σ=Mmax/W=3.505×106/(141×103)=24.858N/mm2≤[f]=215N/mm2滿足要求！2）抗剪驗(yàn)算Vmax=14.196kNτmax＝Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=14.196×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=16.777N/mm2≤[τ]=125N/mm2滿足要求！3）撓度驗(yàn)算νmax=0.122mm≤[ν]＝2×l/360=2×1850/360=10.278mm滿足要求！4）支座反力計(jì)算設(shè)計(jì)值：R1=3.859kN；R2=-3.573kN；R3=21.318kN；2、支撐桿件設(shè)置支撐點(diǎn)號(hào)支撐方式材料類型距主梁錨固點(diǎn)水平距離(mm)支撐件上下固定點(diǎn)的垂直距離n(mm)支撐件上下固定點(diǎn)的水平距離m(mm)是否參與計(jì)算1上拉鋼筋(鋼拉桿)100029001000是2上拉鋼筋(鋼拉桿)145029001450是3、上拉桿件驗(yàn)算上拉桿材料類型鋼筋(鋼拉桿)上拉桿件直徑(mm)20上拉桿截面積A(cm2)3.142上拉桿材料抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205上拉桿彈性模量E(N/mm2)206000上拉與主梁連接形式吊耳板上拉與建筑物連接形式錨固螺栓型鋼主梁上吊耳板排數(shù)2吊耳板厚t(mm)12吊孔直徑d0(mm)25吊耳板兩側(cè)邊緣與吊孔邊緣凈距b(mm)50順受力方向，吊孔邊距板邊緣最小距離a(mm)65吊耳板抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205吊耳板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv(N/mm2)125螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftb(N/mm2)170螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvb(N/mm2)140吊耳板螺栓直徑d(mm)20吊耳板螺栓個(gè)數(shù)n1角焊縫焊腳尺寸hf(mm)6單個(gè)吊耳板與型鋼主梁連接焊縫總長(zhǎng)度lw1(mm)120上拉與建筑物連接螺栓直徑d(mm)20上拉與建筑物連接螺栓個(gè)數(shù)n1角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ffw(N/mm2)160上拉桿件角度計(jì)算：α1=arctan(n1/m1)=arctan(2900/1000)=70.974°α2=arctan(n2/m2)=arctan(2900/1450)=63.435°上拉桿件支座力：設(shè)計(jì)值：RS1=R2=-3.573kN設(shè)計(jì)值：RS2=R3=21.318kN由上拉鋼筋(鋼拉桿)作用造成的主梁軸向力：NSZ1=RS1/tanα1=-3.573/tan(70.974°)=-1.232kNNSZ2=RS2/tanα2=21.318/tan(63.435°)=10.659kN上拉鋼筋(鋼拉桿)軸向力：設(shè)計(jì)值：NS1=RS1/sinα1=-3.573/sin(70.974°)=-3.779kN設(shè)計(jì)值：NS2=RS2/sinα2=21.318/sin(63.435°)=23.834kN上拉鋼筋(鋼拉桿)的最大軸向拉力：NS=max[NS1,NS2]=23.834kNσ=Ns/A=23.834×103/314.2=75.856N/mm2≤f=205N/mm2滿足要求！4、吊耳板計(jì)算吊耳板由于型鋼主梁位置吊耳板排數(shù)為2，則單個(gè)吊耳板所受荷載為Nd=23.834/2=11.917kN參考GB50017-2017，對(duì)連接耳板進(jìn)行如下驗(yàn)算：（1）耳板構(gòu)造要求Be=2t+16=2×12+16=40mm≤b=50mm滿足要求！4Be/3=4×40/3=53.333mm≤a=65mm滿足要求?。?）耳板孔凈截面處的抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算寬度:b1=min(2t+16,b-d0/3)=min(2×12+16,50-25/3)=40mmσ=Nd/(2tb1)=11.917×103/(2×12×40)=12.414N/mm2≤f=205N/mm2耳板孔凈截面處抗拉強(qiáng)度滿足要求！（3）耳板端部截面抗拉（劈開(kāi)）強(qiáng)度驗(yàn)算σ=Nd/[2t(a-2d0/3)]=11.917×103/[2×12×(65-2×25/3)]=10.273N/mm2≤f=205N/mm2耳板端部截面抗拉強(qiáng)度滿足要求?。?）耳板抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算耳板端部抗剪截面寬度:Z=[(a+d0/2)2-(d0/2)2]0.5=[(65+25/2)2-(25/2)2]0.5=76.485mmτ=Nd/(2tZ)=11.917×103/(2×12×76.485)=6.492N/mm2≤fv=125N/mm2耳板抗剪強(qiáng)度滿足要求！5、吊耳板與型鋼主梁連接焊縫驗(yàn)算各上拉桿位置單個(gè)吊耳板焊縫所受荷載，垂直焊縫方向荷載F、平行焊縫方向荷載V分別為：上拉桿1位置吊耳板：由于型鋼梁上吊耳板排數(shù)為2，則：?jiǎn)蝹€(gè)吊耳板垂直焊縫方向荷載F1=RS1/2=-3.573/2=-1.786kN單個(gè)吊耳板平行焊縫方向荷載V1=RSZ1/2=-1.232/2=-0.616kN垂直于焊縫長(zhǎng)度作用力（正應(yīng)力）：σf=F1/(0.7hflw1)=-1.786×103/(0.7×6×120)=-3.545N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2平行于焊縫長(zhǎng)度作用力（剪應(yīng)力）：τf=V1/(0.7hflw1)=-0.616×103/(0.7×6×120)=-1.222N/mm2≤ffw=160N/mm2[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(-3.545/1.22)2+-1.2222]0.5=3.152N/mm2≤ffw=160N/mm2上拉桿1位置吊耳板焊縫強(qiáng)度滿足要求！上拉桿2位置吊耳板：由于型鋼梁上吊耳板排數(shù)為2，則：?jiǎn)蝹€(gè)吊耳板垂直焊縫方向荷載F2=RS1/2=21.318/2=10.659kN單個(gè)吊耳板平行焊縫方向荷載V2=RSZ2/2=10.659/2=5.33kN垂直于焊縫長(zhǎng)度作用力（正應(yīng)力）：σf=F2/(0.7hflw1)=10.659×103/(0.7×6×120)=21.149N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2平行于焊縫長(zhǎng)度作用力（剪應(yīng)力）：τf=V2/(0.7hflw1)=5.33×103/(0.7×6×120)=10.574N/mm2≤ffw=160N/mm2[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(21.149/1.22)2+10.5742]0.5=20.306N/mm2≤ffw=160N/mm2上拉桿2位置吊耳板焊縫強(qiáng)度滿足要求！6、上拉桿與主梁連接點(diǎn)計(jì)算1）螺栓抗剪驗(yàn)算單個(gè)螺栓受剪承載力設(shè)計(jì)值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)=0.9×140×(3.14×202/4)/1000=39.564kN螺栓所受剪力：Nv=Ns/n=23.834/1=23.834kN≤39.564kN符合要求！7、上拉桿與建筑物連接點(diǎn)計(jì)算由上式計(jì)算可得上拉桿與建筑物連接點(diǎn)最大軸向拉力Ns=23.834kN上拉桿1：與建筑物連接螺栓所受拉力Nt=Ns1×sin(90-α1)=-3.779×sin(90°-70.974°)=-1.232kN與建筑物連接螺栓所受剪力Nv=Ns1×cos(90-α1)=-3.779×cos(90°-70.974°)=-3.573kN上拉桿2：與建筑物連接螺栓所受拉力Nt=Ns2×sin(90-α2)=23.834×sin(90°-63.435°)=10.659kN與建筑物連接螺栓所受剪力Nv=Ns2×cos(90-α2)=23.834×cos(90°-63.435°)=21.318kN螺栓所受最大拉力Nt=max(Nt1,Nt2…)=10.659kN螺栓所受最大剪力Nv=max(Nv1,Nv2…)=21.318kN1）螺栓抗拉驗(yàn)算單個(gè)螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值Ntb=0.9×ftb×As=0.9×170×(π×d2/4)=0.9×170×(3.14×202/4)/1000=48.042kN單個(gè)螺栓所受拉力：N=Nt/n=10.659/1=10.659kN≤48.042kN符合要求！2）螺栓抗剪驗(yàn)算單個(gè)螺栓受剪承載力設(shè)計(jì)值Nvb=0.9×fvb×As=0.9×140×(π×d2/4)=0.9×140×(3.14×202/4)/1000=39.564kN螺栓所受剪力：V=Nv/n=21.318/1=21.318kN≤39.564kN符合要求！8、懸挑主梁整體穩(wěn)定性驗(yàn)算主梁軸向力：N=Nsz1+Nsz2=9.427kN壓彎構(gòu)件強(qiáng)度：σmax=Mmax/(γW)+N/A=3.505×106/(1.05×141000)+9.427×103/2610=27.286N/mm2≤[f]=215N/mm2滿足要求！受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定性分析：其中φb--均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)得，φb=1.3由于φb大于0.6，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)附錄C，得到φb'值為0.853。Mmax/(φb'Wxf)=3.505×106/(0.853×141×103×215)=0.136≤1符合要求！9、懸挑主梁與結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算1）計(jì)算參數(shù)螺栓類型承壓型高強(qiáng)螺栓高強(qiáng)螺栓的性能等級(jí)8.8級(jí)豎向連接鋼板強(qiáng)度等級(jí)Q235豎向連接鋼板厚度dt(mm)10高強(qiáng)螺栓公稱直徑M20高強(qiáng)螺栓個(gè)數(shù)n2高強(qiáng)螺栓的有效直徑(mm)17.65連接鋼板承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcb(N/mm2)615高強(qiáng)螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvb(N/mm2)125高強(qiáng)螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftb(N/mm2)1852）高強(qiáng)螺栓承載力計(jì)算假設(shè)每個(gè)螺栓承受主梁傳來(lái)的拉力和剪力均相等。V=3.859kN，N=9.427kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓所受的剪力值NV=V/n=3.859/2=1.929kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓所受的拉力值Nt=N/n=9.427/2=4.713kN單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值Nvb=nvπd2efvb/4=1×3.142×17.652×125/(4×1000)=30.584kN每個(gè)高強(qiáng)螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值Ntb=πd2eftb/4=3.142×17.652×185/(4×1000)=45.264kN承壓承載力設(shè)計(jì)值Ncb=d×dt×fcb/1000=20×10×615/1000=123kN[(NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]0.5=[(1.929/30.584)2+(4.713/45.264)2]0.5=0.122≤1NV=1.929kN≤Ncb/1.2=123/1.2=102.5kN承壓承載力滿足要求。五、主梁驗(yàn)算1、2號(hào)主梁驗(yàn)算主梁材料類型工字鋼主梁材料規(guī)格16號(hào)工字鋼主梁截面積A(cm2)26.1主梁截面慣性矩Ix(cm4)1130主梁截面抵抗矩Wx(cm3)141主梁自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m)0.205主梁材料抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)215主梁材料抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值τ(N/mm2)125主梁彈性模量E(N/mm2)206000主梁允許撓度[υ](mm)1/3602號(hào)主梁圖荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q'=gk=0.205kN/m第一排立桿處：P1'=R'1B=5.753kN；第二排立桿處：P2'=R'2B=12.738kN；荷載設(shè)計(jì)值：q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m第一排立桿處：P1=R1B=7.309kN；第二排立桿處：P2=R2B=15.969kN；計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：1）抗彎驗(yàn)算σ=Mmax/W=4.81×106/(141×103)=34.113N/mm2≤[f]=215N/mm2滿足要求！2）抗剪驗(yàn)算Vmax=16.067kNτmax＝Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=16.067×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=18.988N/mm2≤[τ]=125N/mm2滿足要求！3）撓度驗(yàn)算νmax=0.231mm≤[ν]＝2×l/360=2×1300/360=7.222mm滿足要求！4）支座反力計(jì)算設(shè)計(jì)值：R1=-0.359kN；R2=23.957kN；2、支撐桿件設(shè)置支撐點(diǎn)號(hào)支撐方式材料類型距主梁錨固點(diǎn)水平距離(mm)支撐件上下固定點(diǎn)的垂直距離n(mm)支撐件上下固定點(diǎn)的水平距離m(mm)是否參與計(jì)算1上拉鋼筋(鋼拉桿)9002900900是3、上拉桿件驗(yàn)算上拉桿材料類型鋼筋(鋼拉桿)上拉桿件直徑(mm)20上拉桿截面積A(cm2)3.142上拉桿材料抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205上拉桿彈性模量E(N/mm2)206000上拉與主梁連接形式吊耳板上拉與建筑物連接形式錨固螺栓型鋼主梁上吊耳板排數(shù)2