悬挑脚手架阳角悬挑梁计算书一、基本参数1、脚手架参数脚手架类型悬挑脚手架脚手架搭设高度(m)22.20立杆材料Φ48×3.0立杆横距(m)0.80立杆纵距La(m) 1.50 立杆步距h(m) 1.80立杆离墙尺寸(m)0.20 脚手板类型冲压钢脚手板栏杆、挡板类型栏杆、冲压钢脚手板铺设层数12层高(m) 3.002、型钢参数主梁材料工字钢主梁型号16号工字钢连系梁材料工字钢连系梁型号16号工字钢主梁悬挑长度Lx(mm) 1500 主梁锚固长度Lm(mm) 1500钢丝绳直径(mm)14 吊环直径(mm)20锚固点设置方式压环钢筋压环钢筋直径d(mm) 16悬挑主梁底标高(m) 6.003、布置图悬挑脚手架阳角处型钢布置图二、立杆计算1、荷载计算每米立杆承受结构自重标准值(kN/m)0.1069 脚手板自重标准值(kN/m2)0.11 栏杆、挡板自重标准值(kN/m)0.11 安全网自重标准值(kN/m2)0.01 结构脚手架施工荷载标准值(kN/m2) 3.00 装修脚手架施工荷载标准值(kN/m2) 2.00 地区广东广州市地面粗糙度 C风压高度变化系数μz0.65 风荷载体型系数μs 1.04 挡风系数0.80 基本风压ω0(kN/m2)0.30 风荷载标准值ωk(kN/m2)0.20Glk k(2)构配件自重NG2k=0.79+1.98+0.33=3.10kN其中:脚手板重量:12×1.50×0.40×0.11=0.79kN栏杆、挡脚板重量:12×1.50×0.11=1.98kN安全网重量:22.20×1.50×0.01=0.33kN(3)活荷载包括:a.施工荷载NQk=1.50×0.40×(3.00+2.00)=3.00kNb.风荷载标准值计算水平风荷载标准值ωk =μzμsω=0.65×1.040×0.30=0.20kN/m2由风荷载设计值产生的立杆段弯矩:M W =0.9×1.4Mωk=0.9×1.4ωkLah2/10=0.9×1.4×0.20×1.50×1.802/10=0.12kN·mm=120000N·mm2、立杆长细比验算立杆计算长度l=kμh=1.0×1.50×1.80=2.70m长细比λ=l/i=2.70103/15.90=170≤210立杆长细比λ=170.00<210,满足要求。
3、轴心受压构件的稳定系数计算立杆计算长度l=kμh=1.155×1.50×1.80=3.12m长细比λ=l/i=3.12×103/15.90=196查《规范》表A得,φ=0.1884、立杆稳定性验算1)不组合风荷载时N 1=1.2(NGlk+ NG2k)+1.4ΣNQk=1.2×(2.37+3.10)+1.4×3.00=10.76kNN/(A)=10.76×1000/(0.188×424)=134.99 N/mm2 2)组合风荷载时N 1=1.2(NGlk+ NG2k)+0.9×1.4ΣNQk=1.2×(2.37+3.10)+0.9×1.4×3.00=10.34kNN/(A)+MW/W=10.34×1000/(0.188×424)+120000/4490=156.44N/mm2 立杆稳定性为=156.44N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。
5、转化为A2点纵距是(0.80+1.50)/2=1.15的作用力10.76×1.15/1.50=8.25kN三、连梁LL1型钢承载力验算1、荷载参数脚手架立杆传递力F(kN) 8.252、承载力验算连梁材料选采用16号工字钢H=160mm,b=88mm,tw =6.0mm,t=9.9mm,q=0.25kN/m,wx=140900mm3,IX=11270000mm4,S=80800mm3,E=206000N/mm2,f=205.00N/mm2,fv =120.00N/mm2,fy=235N/mm2。
Mmax=Fab/l+qa(l-a)/2=8.25×0.80×1.50/(0.80+1.50)+0.25×0.80×1.50/2=4.45kN·mRA=Fb/l+ql/2=8.25×1.50/(0.80+1.50)+0.25×2.30/2=5.67kN抗弯强度验算γx =1.05,σ=Mmax/γxWx=4.45×106/(1.05×140900)=30.08N/mm2连系钢梁LL1抗弯强度σ=30.08N/mm2<f=215N/mm2,满足要求。
四、连梁LL2型钢承载力验算1、荷载参数脚手架立杆传递力F(kN) 8.2510.76×1.15/1.50=8.25kN2、承载力验算连梁材料选采用16号工字钢H=160mm,b=88mm,tw =6.0mm,t=9.9mm,q=0.25kN/m,wx=140900mm3,IX=11270000mm4,S=80800mm3,E=206000N/mm2,f=205.00N/mm2,fv =120.00N/mm2,fy=235N/mm2。
M max =FlC1+qlC22/2=6.70kN·mR A =(1+lC1/l)F+ql(1+lC2/l)2/2=(1+0.80/1.50)×8.25+0.25×1.50×(1+0.90/1.50)2/2=13.13kN(1)抗弯强度验算γx =1.05,σ=Mmax/γxWx=45.29N/mm2连系钢梁LL2抗弯强度σ=45.29N/mm2<f=215N/mm2,满足要求。
(2)挠度验算υmax =FlC12l(1+lC1/l)/3EI+qlC2l3(-1+4lC22/l2+3lC23/l3)/24EI=8250×8002×1500×(1+800/1500)/(3×206000×11270000)+0.25×(900×1500)3×(-1+4×9002/15002+3×9003/15003)/(24×206000×11270000)=1.76+0.01=1.77mm连系钢梁LL2挠度υmax=1.77mm<[υ]=2×900/250=7.20mm,满足要求。
五、悬挑脚手架阳角主挑梁计算书LL1连系梁支座力(kN) 5.67 LL2连系梁支座力(kN)13.13 在A1、B2点的作用力(连系梁支座力和立杆受力)A1:0.80 m立杆纵距10.76×0.80/1.50=5.74kN,LL1连系梁支座力=5.67kN5.67+5.74=11.41kNB2: 1.50m立杆纵距10.76×1.50/1.50=10.76kN,LL2连系梁支座力=13.13kN10.76+13.13=23.89kN2、型钢承载力验算(1)、荷载参数脚手架连系梁传递支座力F(kN) 11.41,23.89 悬挑材料选采用16号工字钢H=160mm,b=88mm,tw =6.0mm,t=9.9mm,q=0.25kN/m,wx=140900mm3,IX=11270000mm4,S=80800mm3,E=206000N/mm2,f=205.00N/mm2,fv =120.00N/mm2,fy=235N/mm2。
经计算得:M max =3.40kN.m,Vmax=22.16kN,υ=0.29mm各支座对主梁的支撑反力由左至右分别为:R1=13.51kN;R2=24.21kN;R3=1.67kN;1)抗弯强度验算γx =1.05,σ=Mmax/γxWx=3.40×106/(1.05×140900)=22.98N/mm2悬挑主梁抗弯强度σ=22.98N/mm2<215.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算Vmax=22.16kNτ=Vmax S/Ixtw=22.16×1000×80800/(11270000×6.0)=26.48N/mm2<fv=120.00N/mm2悬挑主梁抗剪强度τ=26.48N/mm2<120.00N/mm2,满足要求。
3)整体稳定验算L 1=1500mm,b=0.93 (查表得)b=0.93>0.6 b'=1.07-0.282/b=1.07 - 0.282/0.93=0.77Mmax/( b'W x)=3.40×106/(0.77×140900)=31.34 N/mm2<f=215.00N/mm2悬挑主梁整体稳定性31.34N/mm2<215.00N/mm2,满足要求。
4) 挠度验算υmax=0.29mm悬挑主梁挠度υmax=0.29mm<[υ]=1500/400=3.75,满足要求。
(3)、钢丝绳验算h=3.00m,L=1.50m,N=13.51N采用双φ14mm钢芯钢丝绳,α=0.85,K=7.00,K’=0.356 ,Ro=1670破断拉力总和F破=K'D2Ro/1000=0.356×142×1670/1000=116.53kN钢丝绳允许拉力[P]=F破α/K=116.53×0.85/7.00=14.15kNToa=13.51/2×(3.002+1.502)0.5/3.00=7.55kN钢丝绳承受拉力7.55kN<[P]=14.15kN,满足要求。
(4)、吊环验算吊环采用φ20mm HPB300级钢筋制作,As=314mm2,f=65N/mm2每个吊环承受的拉力为:N拉=Toa=7.55kN吊环可承受的拉力:f×As=65×2×314.00/1000=40.82kN吊环强度40.82kN>N拉=7.55kN,满足要求。
(5)、锚固段与楼板连接的计算锚固点设置方式压环钢筋压环钢筋直径d(mm) 16主梁建筑物内锚固长度L m(mm) 1500 梁/楼板混凝土强度等级C30锚固点压环钢筋受力:N/2 =0.84kN压环钢筋验算:σ=N/(4A)=N/πd2=1.67×103/(3.14×162)=2.08N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2压环钢筋Nm/As=2.08N/mm2<55.25N/mm2,满足要求。