型鋼懸挑腳手架_扣件式-1

1、鋼梁懸挑扣件式腳手架計(jì)算書一、計(jì)算依據(jù)1、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-20112、建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB51210-20163、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20124、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-20035、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010二、腳手架參數(shù)架體搭設(shè)基本參數(shù)腳手架搭設(shè)方式雙排腳手架腳手架鋼管類型48×3腳手架搭設(shè)高度H(m)18水平桿步距h（m）1.5立桿縱距（跨距）la(m)1.5立桿橫距l(xiāng)b(m)1.05內(nèi)立桿距建筑距離a(m)0.3橫向水平桿懸挑長(zhǎng)度a1(m)0.15縱橫向水平桿布置方式橫向水平桿在上縱桿上橫桿根數(shù)n

2、2連墻件布置方式兩步兩跨連墻件連接形式扣件連接連墻件截面類型鋼管連墻件型號(hào)48×3扣件連接的連接種類雙扣件支撐或拉桿（繩）設(shè)置形式鋼絲繩與鋼絲桿不參與計(jì)算腳手架安全等級(jí)2級(jí)腳手架結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)01懸挑鋼梁參數(shù)懸挑鋼梁類型工字鋼懸挑鋼梁規(guī)格20a號(hào)工字鋼鋼梁上表面距地面高度(m)15鋼梁懸挑長(zhǎng)度(m)1.5鋼梁錨固長(zhǎng)度(m)2懸挑鋼梁與樓板錨固類型U型鋼筋拉環(huán)鋼梁擱置的樓板混凝土強(qiáng)度C25樓板厚度(mm)140鋼筋保護(hù)層厚度(mm)15配筋鋼筋強(qiáng)度等級(jí)HRB400鋼梁錨固點(diǎn)拉環(huán)/螺栓個(gè)數(shù)2拉環(huán)/螺栓直徑(mm)20荷載參數(shù)腳手板類型竹笆片腳手板擋腳板類型竹串片擋腳板腳手板鋪設(shè)的方式每2

3、步設(shè)置一層密目式安全網(wǎng)的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)0.01實(shí)際腳手板鋪設(shè)層數(shù)3結(jié)構(gòu)腳手架施工層數(shù)njg1結(jié)構(gòu)腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qkj(kN/m2)3裝修腳手架施工層數(shù)nzx1裝修腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qkx(kN/m2)2腳手架上震動(dòng)、沖擊物體自重QDK(kN/m2)0.5腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值gK1(kN/m2)0.1計(jì)算震動(dòng)、沖擊荷載時(shí)的動(dòng)力系數(shù)1.35腳手架搭設(shè)地區(qū)廣西(省)百色市(市)地面粗糙程度C類 密集建筑群的中等城市市區(qū)基本風(fēng)壓值w0(kN/m2)0.25架體底部風(fēng)壓高度變化系數(shù)0.65架體頂部風(fēng)壓高度變化系數(shù)0.916風(fēng)荷載體型系數(shù)1.273腳手架狀況全封閉，半封閉背靠建筑狀況敞開、框架和開洞

4、墻密目網(wǎng)每100cm2的目數(shù)m2000每目面積A(cm2)0.01（圖1）立面圖（圖2）剖面圖三、橫向水平桿驗(yàn)算由于縱向水平桿上的橫向水平桿是均等放置的緣故，橫向水平桿的距離為la/(n+1），橫向水平桿承受的腳手板及施工活荷載的面積。其中荷載統(tǒng)計(jì)時(shí)將鋼管自重統(tǒng)計(jì)入永久荷載，這樣計(jì)算更為精確，其中鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值為g=0.033。根據(jù)分析腳手架的橫向水平桿上荷載一定是由可變荷載控制的組合為不利組合，故：q=1.2(g+gK1×la/(n+1)+1.4(Qk+QDK)×la/(n+1)=1.2×(0.033+0.1×1.5/(2+1)+1.4×(3

5、+1.35×0.5)×1.5/(2+1)=2.672kN/m1、抗彎驗(yàn)算（圖3）強(qiáng)度計(jì)算受力簡(jiǎn)圖（圖4）彎矩圖Mmax=0.353kN·m=0×Mmax/W=1×0.353×106/4490=78.712N/mm2f=205N/mm2滿足要求2、撓度驗(yàn)算正常使用極限狀態(tài)qK=g+gK1×la/(n+1)=0.033+0.1×1.5/(2+1)=0.083kN/m（圖5）撓度計(jì)算受力簡(jiǎn)圖（橫桿）（圖6）撓度圖max=0.056mmminlb/150，10=7mmNumaxCheck13、支座反力計(jì)算由于支座反力的計(jì)算

6、主要是為了縱向水平桿的驗(yàn)算，故須分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算：承載能力極限狀態(tài)V=1.833kN正常使用極限狀態(tài)VK=0.057kN四、縱向水平桿驗(yàn)算由上節(jié)可知F=V,FK=VKq=1.2×0.033=0.04kN/mqK=g=0.033kN/m由于縱向水平桿按規(guī)范規(guī)定按三跨連續(xù)梁計(jì)算，那么施工活荷載可以自由布置。選擇最不利的活荷載布置和靜荷載按實(shí)際布置的疊加，最符合架體的力學(xué)理論基礎(chǔ)和施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，抗彎和支座反力驗(yàn)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：撓度驗(yàn)算的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：1、抗彎驗(yàn)算Fq=1.4´0.5(Qk+QDK)La/(n+1)lb(1+a1/lb)2=1.4

7、15;0.5×(3+1.35×0.5)×1.5/(2+1)×1.05×(1+0.15/1.05)2=1.764kN/m（圖7）強(qiáng)度計(jì)算受力簡(jiǎn)圖（縱桿）（圖8）彎矩圖Mmax=0.86kN·m=0×Mmax/W=1×0.86×106/4490=191.449N/mm2f=205N/mm2滿足要求2、撓度驗(yàn)算（圖9）撓度計(jì)算受力簡(jiǎn)圖（縱桿）（圖10）撓度圖max=0.229mmminla/150，10=10mm滿足要求3、支座反力計(jì)算Vmax=6.523kN五、扣件抗滑承載力驗(yàn)算扣件抗滑承載力驗(yàn)算：R=Vma

8、x=6.523kNRc=8kN滿足要求六、立桿穩(wěn)定驗(yàn)算腳手板每隔腳手板理論鋪設(shè)層數(shù)y=minH/(x+1)h,yÎZ=41、立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值NG1kNG1K=Hgk+y(lb+a1)ng/2+0.0146n/2=18×0.144+4×(1.05+0.15)×2×0.033/2+0.0146×2/2=2.766kN2、構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2KZ=min(y,m)=3NG2K=Z(Lb+a1)lagk1/2+zgk2la+laHgk3=3×(1.05+0.15)×1.5×0.1/2+3×0.

9、17×1.5+1.5×18×0.01=1.305kN3、施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值腳手架上沖擊荷、震動(dòng)荷載，非偶發(fā)事件，僅取一層腳手板上作用該荷載即可滿足實(shí)際情況。åNQK=(njgQkj+nzxQkx+QDK)(lb+a1)la/2=(1×3+1×2+1.35×0.5)×(1.05+0.15)×1.5/2=5.107kN4、風(fēng)荷載統(tǒng)計(jì)立桿穩(wěn)定組合風(fēng)荷載時(shí)：取距架體底部的風(fēng)荷載高度變化系數(shù)mz=0.65連墻件驗(yàn)算風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值計(jì)算時(shí)：取最高處連墻件位置處的風(fēng)荷載高度變化系數(shù)mz=0.916風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)

10、值：wk=mzmsw0=0.65×1.273×0.25=0.207kN/m2根據(jù)建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB51210）6.2.6條規(guī)定，取風(fēng)荷載組合值系數(shù)w=0.6，根據(jù)連墻件的步距可確定1=0.6，連墻件豎向間距H1=2.4。Mwk=0.051wklaH12=0.05×0.6×0.207×1.5×2.42=0.054kN·mMwd=wQMwk=0.6×1.4×0.054=0.045kN·m5、荷載組合立桿荷載組合根據(jù)建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB51210）6.2.5條規(guī)定進(jìn)行

11、計(jì)算：Nd=1.2(NG1K+NG2K)+1.4åNQK=1.2×(2.766+1.305)+1.4×5.107=12.036kN6、穩(wěn)定系數(shù)j的計(jì)算l0=kmh=1.155×1.5×1.5=2.599m允許長(zhǎng)細(xì)比的驗(yàn)算：l=l0/i=2.599×1000/15.9=163.443£l=210滿足要求根據(jù)l值查規(guī)范JGJ130-2011附錄A.O.6得到j(luò)=0.2657、立桿穩(wěn)定的驗(yàn)算不組合風(fēng)荷載：0×N/jA=1×(12.036×1000)/(0.265×424)=107.122N/

12、mm2£f=205N/mm2滿足要求組合風(fēng)荷載：0×N/jA+0×Mwd/W=1×(11.321×1000)/(0.265×424)+1×0.045×106/4490=110.789N/mm2£f=205N/mm2滿足要求七、連墻件承載力驗(yàn)算計(jì)算連墻件的計(jì)算長(zhǎng)度：a0=a=TiememberLb1mm,l=a0/i=300/15.9=18.868£l=210根據(jù)l值查規(guī)范JGJ130-2011附錄A.O.6得到j(luò)=0.952風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：wk=mzmsw0=0.916×1.273

13、15;0.25=0.292kN/m2風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值：Nwld=QwkL1H1=1.4×0.292×3×2.4=2.938kN連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值：Nld=Nwld+N0=2.938+3=5.938kN其中N0由根據(jù)建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB51210）6.2.7條規(guī)定進(jìn)行取值。將Nl、j帶入下式：強(qiáng)度：s=Nl/Ac=5.938×1000/424=14.006N/mm2£0.85f=0.85×205=174.25N/mm2穩(wěn)定：Nl/jA=5.938×1000/(0.952×424)=14

14、.712N/mm2£0.85f=0.85×205=174.25N/mm2扣件抗滑移：Nl=5.938kNRc=12kN滿足要求八、懸挑鋼梁驗(yàn)算1、計(jì)算簡(jiǎn)圖懸挑鋼梁示意圖如下：（圖11）鋼梁示意圖根據(jù)規(guī)范規(guī)定及鋼梁的實(shí)際受力、約束條件，可將懸挑鋼梁簡(jiǎn)化為一段懸挑的簡(jiǎn)支梁，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：（圖12）承載能力極限狀態(tài)的受力簡(jiǎn)圖（鋼梁）2、荷載統(tǒng)計(jì)根據(jù)鋼梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖和荷載情況，利用基本力學(xué)原理進(jìn)行最大彎矩、最大剪力計(jì)算承載能力極限狀態(tài)最大彎矩：（圖13）彎矩圖Mmax=20.236kN·m正常使用極限狀態(tài)最大彎矩：Mkmax=15.459kN·m承載能力極限狀態(tài)下

15、的最大剪力：（圖14）剪力圖Qmax=24.568kN支座反力：R2=10.987kNR1=36.231kN3、抗彎強(qiáng)度、整體穩(wěn)定驗(yàn)算=0×Mmax/Wn=1×20.236×103/237=85.386N/mm2f=205N/mm2因y=lc/iy=2×1000/158=12.658120/(235/fy)2=120/(235/360)2=281.612故b=1.07-(y2/44000)fy/235=1.07-(12.6582/44000)×360/235=1.064=0×Mmax/bW=1×20.236×100

16、0/(1.064×237)=80.218N/mm2f=205N/mm2滿足要求4、抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算𝜏max=0×Qmax/(I:S)tw=1×24.568×1000/(174.137×7)=20.155N/mm2fv=120N/mm2滿足要求5、懸挑鋼梁的撓度驗(yàn)算由集中荷載產(chǎn)生的撓度和鋼梁自重均布線荷載產(chǎn)生的撓度疊加（圖15）正常使用極限狀態(tài)的受力簡(jiǎn)圖（鋼梁）（圖16）撓度圖vmax=5.091mmvmm=2lc1/250=2×1500/250=12mm滿足要求6、固定鋼梁的U形拉環(huán)（或螺栓）強(qiáng)度驗(yàn)算將=50N/mm,=,

17、為拉環(huán)截面面積的2倍與拉環(huán)個(gè)數(shù)的乘積，代入下式：=Nm/Al=10.987×1000/1256.637=8.743N/mm2f=42.5N/mm2滿足要求7、鋼梁固定點(diǎn)下樓板的負(fù)彎矩鋼筋計(jì)算由于鋼梁擱置在的樓板上普遍為雙向板或單向板，這樣計(jì)算過于復(fù)雜，所以可以簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支板帶承受跨中集中荷載，且簡(jiǎn)支板帶的跨度為2Lc。這樣簡(jiǎn)化后能夠提供安全儲(chǔ)備，且便于計(jì)算。Mmax=1/2R2lc=1/2×10.987×2=10.987kN·m根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，查相關(guān)表格得a1=1.0，取b=1000mm,h0=板厚-15mm，計(jì)算式如下：s=Mmax/(1fcbh02)=10.987×1000000/(1×11.9×1000×(140-15)2)=0.059=1-(1-2s)0.5=1-0.939=0.061s=1-/2=1-0.061/2=0.97As=Mmax/(sfcbh02)=10.987×1000000/(0.97×11.9×1000×(140-15)2