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1、-悬挑2.8m型钢斜撑悬挑式扣件钢管脚手架计算书 钢管脚手架的计算参照?建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规?JGJ130-2001。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.0米，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.40米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为 483.0，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.20米。施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设8层。悬挑水平钢梁采用16a号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度2.80米，建筑物锚固段长度0.00米。悬挑水平钢梁上面的联梁采用12.6号槽钢U口水平，相邻悬挑钢梁之间的联梁
2、上最多布置2根立杆。悬挑水平钢梁采用支杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物2.70m，支杆采用14a号槽钢。一、大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进展强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.050/3=0.052kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.050/3=1.050kN/m-静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.052=0.109kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.050=1.470kN/m 大
3、横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为 M1=(0.080.109+0.101.470)1.4002 支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为 M2=-(0.100.109+0.1171.470)1.4002 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进展强度验算：=0.358106/4491.0=79.822N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:静荷
4、载标准值q1=0.038+0.052=0.091kN/m 活荷载标准值q2=1.050kN/m-三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.091+0.9901.050)1400.04/(1002.06105107780.0)=1.905mm 大横杆的最大挠度小于1400.0/150与10mm,满足要求!二、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进展强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.0381.400=0.054kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.0501.
5、400/3=0.073kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.400/3=1.470kN 荷载的计算值 P=1.20.054+1.20.073+1.41.470=2.211kN 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=(1.20.038)1.0502/8+2.211-=0.780106/4491.0=173.703N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载
6、最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.0381050.004/(3842.060105107780.000)=0.03mm 集中荷载标准值P=0.054+0.073+1.470=1.597kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1597.2601050.0(31050.02-41050.02/9)/(722.06105107780.0)=2.956mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.983mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算:纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑
7、承载力按照下式计算(规):R Rc-其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0381.050=0.040kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.0501.400/2=0.110kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.400/2=2.205kN 荷载的计算值 R=1.20.040+1.20.110+1.42.205=3.268kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验说明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件
8、在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；四、脚手架荷载标准值:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下容：(1)每米立杆承受的构造自重标准值(kN/m)；本例为0.1248 NG1=0.12515.000=1.872kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木板片脚手板，标准值为0.15 NG2=0.15081.400(1.050+1.650)/2=2.268kN-(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木板片脚手板挡板，标准值为0.15 NG3=0.1501.4008/2=0.840kN (4)吊挂的平安设施荷载，包括平
9、安网(kN/m2)；0.005 NG4=0.0051.40015.000=0.105kN 经计算得到，静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.085kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，、外立杆按一纵距施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值 NQ=3.00021.4001.050/2=4.410kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 根本风压(kN/m2)，按照?建筑构造荷载规?(GB50009-2001)的规定采用：W0=0.400 Uz 风荷载高度变化系数，按照?建筑构造荷载规?(GB50009-2001)的规定采用：Uz=1.560 Us 风
10、荷载体型系数：Us=1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk=0.70.4001.5601.200=0.524kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.2NG+0.851.4NQ-风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW=0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载根本风压标准值(kN/m2)；la 立杆的纵距(m)；h 立杆的步距(m)。五、立杆的稳定性计算:1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=12.28kN；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60
11、cm；l0 计算长度(m),由公式 l0=kuh 确定，l0=3.12m；k 计算长度附加系数，取1.155；u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50；A 立杆净截面面积，A=4.24cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3；钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到 =152.78 f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算-其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=11.35kN；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19；i 计算立杆的截面回转
12、半径，i=1.60cm；l0 计算长度(m),由公式 l0=kuh 确定，l0=3.12m；k 计算长度附加系数，取1.155；u 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u=1.50 A 立杆净截面面积，A=4.24cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=4.49cm3；MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，；钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到 =204.25 f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 Nl，连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl=16.095kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求
13、!连墙件扣件连接示意图 七、联梁的计算:按照集中荷载作用下的简支梁计算 集中荷载P传递力，P=12.28kN 计算简图如下 支撑按照简支梁的计算公式-其中 n=2.80/1.40=2 经过简支梁的计算得到 支座反力(考虑到支撑的自重)RA=RB=(2-1)/212.28+12.28+2.800.12/2=18.58kN 通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重)26.14+12.28+2.800.12=24.89kN 最大弯矩(考虑到支撑的自重)Mma*=2/812.282.80+0.122.80 抗弯计算强度 f=8.71106/62140.0=140.20N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算
14、强度小于205.0N/mm2,满足要求!八、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂局部脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本工程中，脚手架排距为1050mm，侧脚手架距离墙体1650mm，支拉斜杆的支点距离墙体=2700mm，水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm4，截面抵抗矩W=108.30cm3，截面积A=21.95cm2。受脚手架作用的联梁传递集中力 N=24.89kN 水平钢梁自重荷载 q=1.221.950.00017.8510=0.21kN/m 悬挑脚手架示意图-悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(k
15、N)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=36.225kN,R2=14.136kN 最大弯矩 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=11.764106/(1.05108300.0)+33.7271000/2195.0=118.817N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!九、悬挑梁的整体稳定性计算:水平钢梁采用16a号槽钢U口水平,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：经过计算得到 b=57010.063.0235/(2700.0160.0235.0)=0
16、.83 由于 b大于0.6，按照?钢构造设计规?(GB50017-2003)附录B其值用b查表得到其值为0.721 经过计算得到强度=11.76106/(0.721108300.00)=150.75N/mm2；-水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!十、支杆的受力计算:水平钢梁的轴力RAH和支杆的轴力RDi按照下面计算 其中RDicos i为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。各支点的支撑力 RCi=RDisin i 按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为 RD1=49.495kN 十一、支杆的强度计算:斜压支杆的强度计算：斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进展计算，为RD=49.495kN 下面
17、压杆以14a号槽钢计算，斜压杆的容许压力按照下式计算：其中 N 受压斜杆的轴心压力设计值，N=49.50kN；轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到=0.14；i 计算受压斜杆的截面回转半径，i=1.70cm；l 受最大压力斜杆计算长度，l=3.96m；A 受压斜杆净截面面积，A=18.51cm2；受压斜杆受压强度计算值，经计算得到结果是 198.56 N/mm2；f 受压斜杆抗压强度设计值，f=215N/mm2；受压斜杆的稳定性计算 f,满足要求!-斜撑杆的焊缝计算：斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下 其中 N为斜撑杆的轴向力，N=49.495kN；lw为斜
18、撑杆件的周长，取500.00mm；t为斜撑杆的厚度，t=6.00mm；ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；经过计算得到焊缝抗拉强度 =49495.48/(500.006.00)=16.50N/mm2。对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!十二、锚固段与楼板连接的计算:水平钢梁与楼板采用对接焊缝，弯矩和剪力共同作用的对接焊缝计算如下：对接焊缝在正应力与剪应力作用计算公式为 经过计算得到满足上式的最小对接焊缝面积 A=230mm2；其中 N 对接焊缝轴向力，N=33.727kN；F 对接焊缝切向力，F=14.136kN；A 水平钢梁满焊的截面积，A=230mm2；ft 对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；经过计算得到焊缝正应力强度 =33727.14/230.00=146.64N/mm2；-焊缝剪应力强度f=14136.38/230.00=61.46N/mm2；焊缝总强度为181.21N/mm2；对接焊缝的强度计算满足要求!