型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书楼梯外侧部位（悬挑长度2.0m工字钢锚固在结构内）.docx

型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书楼梯外侧部位(悬挑长度20m,工字钢锚固在结构内)计算依据:1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ13O-2O112、建筑结构荷载规范GB50009-20124、钢结构设计规范GB5OO17-20035、混凝土结构设计规范GB50010-2010架体验算一、脚手架参数脚手架设计类型结构脚手架卸荷设置有脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型48×3脚手架架体高度H(m)28.35立杆步距h(m)1.8立杆纵距或跨距la(m)1.5立杆横距lb(m)0.8内立杆离建筑物距离a(m)0.5双立杆计算方法不设置双立杆二、荷载设计脚手板类型钢笆网片脚手板自重:标准值Gkjb(kNm2)0.15脚手板铺设方式1步1设密目式安全立网自重标准值Gkmw(kNm2)0.01挡脚板类型竹串片挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kNm)0.17挡脚板铺设方式2步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kNm)0J2横向斜撑布置方式6跨1设结构脚手架作业层数njj2结构脚手架荷数标准值Gkjj(kN/m2)3地区广东广州市安全网设置全封闭基本风压O(kNm2)0.3风荷载体型系数s1/128风压高度变化系数z(连墙件、单立杆稳定性)1.5,0.65风荷载标准值k(kNm2)(连墙件、单立杆稳定性)0.508,0.22计算简图:三、纵向水平杆验算纵、横向水平杆布置方式纵向水平杆在上横向水平杆上纵向水平杆根数n1横杆抗弯强度设计值IfKN/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)107800横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)44901JDOOC/纵向水平杆横向水平杆注:纵向水平杆在上时，横向水立杆横距Ifc平杆上纵向水平杆根戳为不包含:T两侧水平杆，如本图例为2.纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2×(O.O33+Gkjb×lb(n+1)+1.4XGkXlb/(n+1)=1.2×(O.O33+0.15×0.8(1+1)+1.4×3×0.8(1+1)=1.792kNm正常使用极限状态q,=(0.033+Gkjb×lt(n+1)+Gk×lb(n+l)=(O.O33+O.l5×0.8(1+1)+3×0.8(1+1)=1.293kNm计算简图如下：1500I1500IISOO1、抗弯验算MmaX=O.1qla2=0.1X1.792×1.52=0.403kNm=MmaxW=0.403x1064490=89.798Nmm2f-205Nmm2满足要求！2、挠度验算VmaX=O.677q'la%100EI)=0.677×1.293×15004(lOO×2O6OOO×107800)=1.996mmVmax=1.996mmv=minl150,10=min1500/150,10=IOmm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态RmaX=I.1qla=1.1×1.792×1.5=2.957kN正常使用极限状态Rmax'=1.1q'la=1.1×1.293×1.5=2.134kN四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知Fl=RmaX=2.957kNq=1.2×0.033=0.04kNm正常使用极限状态由上节可知Fi'=Rma'=2.134kNq'=O.O33kNm1、抗弯验算计算简图如下：2,9S7kNOJ-mIllllllllIllllI11II.I.80000.5 第弯矩图(kNm)=M111axW=0.595×1064490=132.428Nmm2<=205Nmm2满足要求！2、挠度验算计算简图如下：2.13&N0.033:Njm(1)羲8001033变形图(mm)Vmax=l.O33mm<v=minlt>/150,10=min800150,10=5.333mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=I.494kN五、扣件抗滑承载力验算横杆与立杆连接方式单扣件扣件抗滑移折减系数0.9扣件抗滑承载力验算：纵向水平杆：Rn1ax=2.9572=1.478kN<Rc=0.9×8=7.2kN横向水平杆：Rmax=I.494kN<K=0.9×8=7.2kN满足要求！六、荷载计算脚手架架体高度H2835脚手架钢管类型48×3每米立杆承受结构自重标准值gk(kNm)0.12立杆静荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值NGlk单外立杆：NGIk=(gk+laXn2x0.033h)xH=(0.12+1.5x1/2×O.O33/l.8)×28.35=3.795kN单内立杆：Ncik=3.795kN2、脚手板的自重标准值Ng2u单外立杆：NG2ki=(Hh+l)×la×lb×Gkjb×1/1/2=(28.35/1.8+1)×1.5×0.8×0.15×1/1/2=1.508kN1/1表示脚手板1步1设单内立杆：NG2ki=1.508kN3、栏杆与挡脚板自重标准值Nc2k2单外立杆:NG2k2=(Hh+1AlaxGkdbX1/2=(28.35/1.8+l)×1.5×0.17×l/2=2.136kN1/2表示挡脚板2步1设4、围护材料的自重标准值NG2k3单外立杆：NG2k3=GkmwXlaxH=0.01X1.5×28.35=O.425kN5、构配件自重标准值NG2k总计单外立杆:NG2k=NG2ki+NG2k2+NG2k3=l.508+2,136+0.425=4.068kN单内立杆：NG2k=NG2ki=1.508kN立杆施工活荷载计算外立杆：NQIk=IaXlbX(njjxGkjj)2=1.5xO.8x(2x3)2=3.6kN内立杆：NQIk=3.6kN组合风荷载作用下单立杆轴向力：单外立杆：N=1.2x(NGk+NG2k)+0.9×1.4×Nqik=1.2x(3.795+4.068)+0.9×1.4×3.6=13.972kN单内立杆：N=1.2×(Nck+NG2k)+0.9xl.4xNQik=1.2x(3.795+1.508)+0.9×1.4×3.6=10.899kN七、钢丝绳卸荷计算钢丝绳不均匀系数a0.85钢丝绳安全系数k9钢丝绳绳夹型式马鞍式拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)1.19钢丝绳绳夹数量4吊环设置共用吊环钢筋直径d(mm)20钢丝绳型号6×19钢丝绳公称抗拉强度(Nmm2)1400钢丝绳受力不均匀系数KX1.5卸荷系数Kf05上部增加荷载高度(m)6脚手架卸荷次数钢丝绳卸荷钢丝绳绳卡作法o三O6定位钢筋I>20圆钢吊环卸载吊环?1置施H泵底）钢丝绳连接吊环作法(共用)第1次卸荷验算=arctan(lsHs)=arctan(3000600)=78.69o2=arctan(kHs)=arctan(3000l720)=60.173°钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5Pl=KfXKXXNXhjs+1HXHLh=0.8x1.5×10.899×15.7528.35×1.5/1.5=7.266kNP2=Kf×Kx×N×hj<n+)H×H,la=0.8×1.5×13.972×15.7528.35×1.5/1.5=9.315kN钢丝绳轴向拉力T=Psin=7.266sin78.69o=7.414kNT2=P2Sina2=9.315sin60.l73o=l0.737kN卸荷钢丝绳的最大轴向拉力Fg=maxT|,T2=10.737kN绳夹数量:n=1.667Fg(2T)=1.667×10.737(2×15.19)=1个n=4个满足要求！钢丝绳：查表得，钢丝绳破断拉力总和：Fg=125kNFg,=a×Fgk=O.85×125/9=11.806kN>Fg=10.737kN满足要求！吊环最小直径dmin=(4A/兀)"2=(4xFg(f兀)"2=(4xl.737xl3(65兀)z2=15mmd=20>dmin满足要求！注：f为拉环钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规范9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm?第I次卸荷钢丝绳直径15.5mm,必须拉紧至10.091kN,吊环直径为20mm。满足要求！八、立杆稳定性验算脚手架架体高度H28.35立杆计算长度系数1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4490立杆截面I5I转半径i(mm)159立杆抗压强度设计值f(N/mm2)205立杆截面面积A(mm2)424连墙件布置方式两步两跨1、立杆长细比验算立杆计算长度IO=Kh=lX1.5×1.8=2.7m长细比=hi=2.7x10315.9=169.811<210满足要求！轴心受压构件的稳定系数计算：立杆计算长度Io=Kh=1.155×1.5×1.8=3.119m长细比=loi=3.119x1(P15.9=196.132查规范表A得，=0.1882、立杆稳定性验算不组合风荷载作用底部卸荷段立杆单立杆的轴心压力设计值NI=(L2x(NGik+NG2k)+1.4NQIk)X(hxi+(I-Kf)x(hx顶-hi)+max6,(I-Kf)Xhj顶)H=(1.2x(3.795+4.068)+1.4x3.6)×(12.6+(1-0.8)×(12.6-12.6)+max6,(l-0.8)×15.75)28.35=9.498KN顶部卸荷段立杆单立杆的轴心压力设计值N2=(L2x(NGik+NG2k)+1.4XNQIk)X(H-hx顶)H=(1.2×(3.795+4.068)+1.4×3.6)×(28.35-l2.6)28.35=8.042kN单立杆轴心压力最大值N=max(N、N2)=9.498KN=N(A)=9497.795/(0.188×424)=119.151Nmm2<f=205Nmm2满足要求！组合风荷载作用底部卸荷段立杆单立杆的轴心压力设计值Nl=(L2x(NGik+NG2k)+0.9xl.4NQik)x(hxi+(l-Kf)x(hx顶-hxi)+max6,(I-Kf)Xhj顶)H=(1.2x(3.795+4.068)+0.9x1.4x3.6)×(12.6+(l-0.8)×(12.6-12.6)+max6,(l-0.8)×15.75)28.35=9.167KN顶部卸荷段立杆单立杆的轴心压力设计值N2=(1.2x(NGik+NG2k)+0.9xl.4xNQk)x(H-hx顶)H=(1.2×(3.795+4.068)+0.9×1.4×3.6)×(28.35-12.6)28.35=7.762kN单立杆轴心压力最大值N=max(Ni、N2)=9.167KNMw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×klah210=0.9×1.4×0.22×1.5×1.82/10=0.135kN-m=N(A)+MWW=9167.128/(0.188×424)+134719.2/4490=145.007Nmm2<f=205Nmm2满足要求！九、连墙件承载力验算连接方式一:连墙件布置方式两步两跨连墙件连接方式扣件连接连墙件约束脚手架平面外变形轴向力NO(kN)3连墙件计算长度10(mm)800连墙件截面类型钢管连墙件型号42×2.5连墙件截面面积Ac(mm2)424连墙件截面回转半径i(mm)15.9连墙件抗压强度设计值f(Nmm2)205连墙件与扣件连接方式双扣件扣件抗滑移折减系数0.9Niw=1.4×k×2×h×2×la=1.4×0.508×2×1.8×2×1.5=7.681kN长细比入=loi=6OO15.9=37.736,查规范表A.O.6得，=0.896(Nw+No)(Ac)=(7.681+3)×103(0.896×424)=28.115Nmm2<0.85×f=0.85×205Nmm2=174.25NZmm2满足要求！扣件抗滑承载力验算：Nw+No=7.681+3=lO.681kN<O.9×12=lO.8kN满足要求！连接方式二：对接焊缝强度验算：连墙件的周长IW=Trd=3.142×42=131.947mm；连墙件钢管的厚度t=2.5mm;=(Nw+No)(lwt)=(7.681+3)×1O3(131.947×2.5)=32.38Nmm2fi=185Nmm2满足要求！悬挑梁验算一、基本参数主梁离地高度(m)70悬挑方式一般悬挑主梁间距(mm)1500主梁与建筑物连接方式锚固在结构内锚固点设置方式U型锚固螺栓锚固螺栓直径d(mm)20主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)2.10主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)141主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)200梁/楼板混凝土强度等级C30混凝土与螺栓表面的容许粘结强度b(Nmm2)2.5锚固螺栓抗拉强度设计值mi(N/mm2)50二、荷载布置参数作用点号各排立杆传至梁上荷载标准值F(kN)各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)主梁间距la(mm)175219.498641150027.521949817611500附图如下:1500主梁材料类型工字钢主梁合并根数nz1主梁材料规格16号工字钢主梁截面积A(Cm2)26主梁截面惯性矩IX(Cm4)1130主梁截面抵抗矩WX(Cm3)141主梁自重标准值gk(kNm)0.205主梁材料抗弯强度设计值f(Nmm2)215主梁材料抗剪强度设计值E(N/m125主梁弹性模量E(Nmm2)206000m2)主梁允许挠度v(mm)1/250荷载标准值：q'=gk=0.205=0.205kNm第I排：Fl=Fl7nz=7.521l=7521kN第2排:F'2=F2'nz=7.521/1=7.52IkN荷载设计值：q=l.2×gk=l.2×0.205=0.246kNm第I排：F=Fnz=9.498l=9.498kN第2排：F2=F2nz=9.498l=9.498kN弯矩图(kN.m)ma=MmaxW=3.45x106141000=24.468Nmm2f=215Nmm2符合要求！2、抗剪验算TmaX=9.59Nmm2=l25Nmm2符合要求！3、挠度验算Vma-0.87mm<v=lx250=1720/250=6.88mm符合要求！4、支座反力计算R=-6.586kN（水平方向），Rc=16.178kN（8#槽钢轴力）四、下撑杆件验算下撑杆材料类型槽钢下撑杆截面类型8号槽钢下撑杆截面积A(Cm2)10,24下撑杆截面惯性矩HCm4)101.3下撑杆截面抵抗矩W(Cm3)253下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2)205下撑杆弹性模量E(Nmm2)206000下撑杆件截面回转半径i(cm)3.15对接焊缝抗压强度设计值flw(Nmm2)140下撑杆件角度计算：=arctanL/L2=arctan(3150/1400)=66.038°下撑杆件轴向力：NXl=R6=16.178kN下撑杆件的最大轴向拉力Nx=maxNxi.Nxi=16.178kN下撑杆长度：1.O=(L2+L22)o5=(31502+14OO2)o5=3447.1mm下撑杆长细比：=Loi=3447.1/31.5=109.432查钢结构设计规范GB5OO17-2OO3表C得，=0.536轴心受压稳定性计算：=Nx(A)=16178(0.536×1024)=29.475Nmm205Nmm2符合要求！对接焊缝验算：=Nx(IWt)=I6.178×103A=l6.178×1031024=15.799Nmm2<fcw=140Nmm2符合要求！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6-均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数：查表钢结构设计规范(GB50017-2003)得，h=2由于附大于0.6,根据钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到H值为0.93=MmaX/(bWx)=3.45x106(0.929×141X103)=26.338Nmm2<f=215Nmm2符合要求！