型钢悬挑脚手架(阳角B)计算书计算依据:1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20112、《建筑结构荷载规范》GB50009-20123、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、基本参数1、基本参数2、立杆荷载参数二、主梁布置及锚固参数1、主梁布置参数平面图2、主梁锚固参数主梁外锚固点离建筑物距离b(mm) 100 压环钢筋直径d1(mm) 18主梁1锚固图主梁2锚固图主梁3锚固图三、一号主梁验算1、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁材料规格16号工字钢主梁截面积A(cm2) 26.1 主梁截面惯性矩I x(cm4) 1130主梁截面抵抗矩W x(cm3) 141 主梁自重标准值g k(kN/m) 0.205主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2) 205 主梁材料抗剪强度设计值τ(N/mm2) 125主梁弹性模量E(N/mm2) 206000 主梁允许挠度[ν](mm)1/360 荷载标准值:q'=g k=0.205kN/m第一排立杆处:P1' =F1'=8kN;第二排立杆处:P2' =F2'=8kN;荷载设计值:q=1.2×g k=1.2×0.205=0.246kN/m第一排立杆处:P1 =F1=10.9kN;第二排立杆处:P2 =F2=10.9kN;计算简图如下:1)抗弯验算σ=M max/W=1.754×106/(141×103)=12.44 N/mm2≤[f]=205 N/mm2 满足要求!2)抗剪验算τmax=V max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=10.997×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=12.996N/ mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求!3)挠度验算νmax=0.034 mm≤[ν]=2l/360=2×1893/360=10.517mm满足要求!4)支座反力计算R1=-1.335kN;R2=8.068kN;R3=5.088kN;R4=10.619kN;2、支撑杆件设置支撑点号支撑方式材料类型距主梁外锚固点水平距离(mm) 支撑件上下固定点的垂直距离n(mm)支撑件上下固定点的水平距离m(mm)是否参与计算1 上拉钢丝绳1000 3300 2200 是2 下撑槽钢1500 3300 3100 是3、上拉杆件验算钢丝绳型号6×19 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2) 1400钢丝绳直径(mm) 17 钢丝绳不均匀系数α0.85钢丝绳安全系数k 8 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) 15.19 钢丝绳绳夹数量n 3 花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)12 花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2) 170 主梁拉环直径d(mm) 20 焊缝厚度h e(mm) 10 焊缝长度l w(mm) 100 角焊缝强度设计值f tw(N/mm2) 160钢丝绳绳卡作法上拉杆件角度计算:α1=arctan(n1/m1)= arctan(3300/2200)=56.31°上拉杆件支座力:R S1=R3=5.088kN主梁轴向力:N SZ1= R S1/tanα1=5.088/tan(56.31°)=3.392kN上拉杆件轴向力:N S1= R S1/sinα1=5.088/sin(56.31°)=6.115kN上拉杆件的最大轴向拉力:N S=max[N S1] =6.115kN查表得,钢丝绳破断拉力总和:F g=151.5kN[F g]=α×F g/k=0.85×151.5/8=16.097kN≥N S=6.115kN符合要求!绳夹数量:n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×16.097/(2×15.19)=1个≤[n]=3个符合要求!花篮螺栓验算:σ=[F g]/(π×d e2/4)=16.097×103/(π×122/4)=142.329N/mm2≤[ft]=170N/mm2符合要求!拉环验算:σ =[F g]/(2A)=2[F g]/πd2=2×16.097×103/(π×202)=25.619N/mm2≤[f]=65N/mm2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/mm2符合要求!拉环详图(主梁为工字钢)角焊缝验算:σf=N S/(h e×l w)=6.115×103/(10×100)=6.115N/mm2≤βf f t w=1.22×160=195.2N/mm2正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22符合要求!4、下撑杆件验算下撑杆材料类型槽钢下撑杆截面类型5号槽钢下撑杆截面积A(cm2) 6.93 下撑杆截面惯性矩I(cm4) 26下撑杆截面抵抗矩W(cm3) 10.4 下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2) 205下撑杆弹性模量E(N/mm2) 206000 下撑杆件截面回转半径i(cm) 1.94对接焊缝抗压强度设计值f c w(N/mm ) 185下撑杆件角度计算:α1=arctan(n1/m1)= arctan(3300/3100)=46.79°下撑杆件支座力:R X1=R4=10.619kN主梁轴向力:N XZ1= R X1/tanα1=10.619/tan(46.79°)=9.975kN下撑杆件轴向力:N X1= R X1/sinα1=10.619/sin(46.79°)=14.57kN下撑杆件的最大轴向压力:N X=max[N X1] =14.57kN下撑杆长度:L1=(m12+n12)0.5= (31002+33002)0.5=4527.693下撑杆长细比:λ1=L1/i=4527.693/19.4=233.386查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得,φ1=0.156轴心受压稳定性计算:σ1 =N X1/(φ1A)=14570/(0.156×693)=134.773N/mm2≤f=205N/mm2符合要求!对接焊缝验算:σ=N X/(l w t)=14.57×103/A=14.57×103/693=21.025N/mm2≤f c w=185N/mm2符合要求!5、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力:N=N sz1-(N xz1)=6.583kN压弯构件强度:σmax=M max/(γW)+N/A=1.754×106/(1.05×141000)+6.583/2610=11.85N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!受弯构件整体稳定性分析:其中φb -- 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,φb=1.6由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.894。
σ = M max/(φb W x)=1.754×106/(0.894×141×103)=13.915N/mm2≤[f]=205N/mm2符合要求!6、锚固段与楼板连接的计算压环钢筋1压环钢筋2锚固点压环钢筋受力:N/2 =0.668kN压环钢筋验算:σ=N/(4A)=N/πd2=1.335×103/(3.14×162)=1.66N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2 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/mm2水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度符合要求!四、二号主梁验算1、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁材料规格16号工字钢主梁截面积A(cm2) 26.1 主梁截面惯性矩I x(cm4) 1130主梁截面抵抗矩W x(cm3) 141 主梁自重标准值g k(kN/m) 0.205主梁材料抗弯强度设计值f(N/mm2) 205 主梁材料抗剪强度设计值τ(N/mm2) 125主梁弹性模量E(N/mm2) 206000 主梁允许挠度[ν](mm)1/360 荷载标准值:q'=g k=0.205kN/m第二排立杆处:P2' =F2'=8kN;荷载设计值:q=1.2×g k=1.2×0.205=0.246kN/m第二排立杆处:P2 =F2=10.9kN;计算简图如下:1)抗弯验算σ=M max/W=0.537×106/(141×103)=3.809 N/mm2≤[f]=205 N/m m2满足要求!2)抗剪验算τmax=V max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=11.013×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=13.015N/ mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求!3)挠度验算νmax=0.027 mm≤[ν]=2l/360=2×1710/360=9.5mm满足要求!4)支座反力计算R1=0.321kN;R2=-0.569kN;R3=11.714kN;2、支撑杆件设置3、下撑杆件验算下撑杆件角度计算:α1=arctan(n1/m1)= arctan(3300/3100)=46.79°下撑杆件支座力:R X1=R3=11.714kN主梁轴向力:N XZ1= R X1/tanα1=11.714/tan(46.79°)=11.004kN下撑杆件轴向力:N X1= R X1/sinα1=11.714/sin(46.79°)=16.072kN下撑杆件的最大轴向压力:N X=max[N X1] =16.072kN 下撑杆长度:L1=(m12+n12)0.5= (31002+33002)0.5=4527.693下撑杆长细比:λ1=L1/i=4527.693/19.4=233.386查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得,φ1=0.156轴心受压稳定性计算:σ1 =N X1/(φ1A)=16072/(0.156×693)=148.666N/mm2≤f=205N/mm2符合要求!对接焊缝验算:σ=N X/(l w t)=16.072×103/A=16.072×103/693=23.192N/mm2≤f c w=185N/mm2符合要求!4、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力:N =N xz1 =11.004kN压弯构件强度:σmax=M max/(γW)+N/A=0.537×106/(1.05×141000)+11.004/2610=3.631 N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!受弯构件整体稳定性分析:其中φb -- 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,φb=1.6由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.894。