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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安全技术规范》JGJ130-20010计算的脚手架为单排脚手架,搭设高度为
21.0米,立杆采用单立管搭设尺寸为立杆的纵距
1.5米,立杆的步距3米采用的钢管类型为沙48x
3.5连墙件采用2步3跨,竖向间距3米水平间距3米施工均布荷载为
2.0kN/m2悬挑水平钢梁采用16#槽钢,其中建筑物外悬挑段长度1米建筑物内锚固段长度
1.50米悬挑水平16#槽钢采用支杆与建筑物拉结最外面支杆距离建筑物
1.00m支杆采用
5.6号角钢6乂1乂「二56乂3*6|1101
一、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,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Pl=
0.038kN/m脚手板的荷载标准值P2=
0.300xl.050/3=
0.105kN/m活荷载标准值Q=
3.000xl.050/3=
1.050kN/m考虑风荷载时,立杆的稳定性计算町满足要求!
六、连墙件的计算连墙件的轴向力计算值应按照下式计算Nl=Nlw+No其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值kN应按照下式计算Nlw=
1.4xwkxAwwk风荷载基本风压值,wk=
0.206kN/m2;Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=
2.40x
2.40=
5.760m2;No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力kN;No=
5.000经计算得到Nlw=
1.660kN连墙件轴向力计算值NI=
6.660kN连墙件轴向力设计值Nf=0A[f]其中一轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=
30.00/
1.58的结果查表得到沙=
0.95;A=
4.89cm2;[f]=
205.00N/mm2e经过计算得到Nf=
95.411kNNfNI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NI=
6.660kN小于扣件的抗滑力
8.0kN满足要求!
七、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平16#槽钢按照带悬臂的连续梁计算悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点本工程中,脚手架距离墙体1000mm支拉斜杆的支点距离墙体=700mm水平支撑梁的截面惯性矩I=
12.19cm4截面抵抗矩W=
5.08cm3截面积A=
4.89cm2受脚手架作用的联梁传递集中力N=
8.08kN水平钢梁自重荷载q=
1.2x
4.89x
0.0001x
7.85x10=
0.05kN/m悬挑脚手架示意图L一,qi口iii1」i口1iii□ij.00j1200;行00悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到
2.
722.
680.33ybsrI
5.
405.
418.
18.14悬挑脚手架支撑梁弯矩图kN.mI
5.050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Rl=
10.859kNzR2=
5.737kNzR3=-
0.259kN最大弯矩Mmax=
1.250kN.m截面应力=M/
1.05W+N/A=
1.250x106/
1.05x
5080.0+
2.606xl000/
489.0=
239.746N/mm2水平支撑梁的计算强度小于
205.0N/mm2满足要求!
八、悬挑水平16#槽钢的挠度与扣件连接计算:水平支撑钢管计算最大挠度V=
5.050mm水平支撑钢管最大挠度小于
2500.0/150与10mm满足要求!立杆与下面支杆通过扣件与水平支撑钢管连接,要验算连接处的扣件抗滑力立杆传递给水平支撑钢管最大轴向力Nl=
8.076kN立杆传递给水平支撑钢管最大轴向力N1小于8kN满足要求!水平支撑钢管下面支点最大支撑力N2=
10.859kN水平支撑钢管下面支点最大支撑力N2小于8kN满足要求!
九、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Rah=2跖cos©2-1其中RDicosci为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力各支点的支撑力RCi=RDisinci按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为RDl=
11.167kN
十、支杆的强度计算钢丝拉绳(支杆)的内力计算斜压支杆的轴力RD我们均取最大值进行计算,为RD=
11.167kN下面压杆以
5.6号角钢bxdxr=56x3x6mm计算,斜压杆的容许压力按照下式计算八》力其中N——受压斜杆的轴心压力设计值,N=
11.17kN;,——轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得至I」=
0.04;i——计算受压斜杆的截面回转半径,i=
1.13cm;I——受最大压力斜杆计算长度I=
5.14m;A——受压斜杆净截面面积,A=
3.34cm2;——受压斜杆受压强度计算值,经计算得到结果是
944.91N/mm2;[f]——受压斜杆抗压强度设计值,f=205N/mm2;受压斜杆的稳定性计算a<肛满足要求!斜撑支杆的焊舞计算斜撑支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为斜撑支杆的轴向力,N=
11.167kN;lw为斜撑支杆件的周长取
236.85mm;t为斜撑支杆的厚度,t=
3.00mm;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二
11166.88/
236.85x
3.00=
15.72N/mm2o对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!静荷载的计算值ql=
1.2x
0.038+
1.2x
0.105=
0.172kN/m活荷载的计算值q2=
1.4xl.050=
1.470kN/m4的的口_山山」」3_山工口fnnq——ffumI~~-^―f~~^―1~~t-大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)4的L口口口I口口J11口』!口口।口I门f~t~~--ft~~-1t——大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩).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弧*=
0.0%J+
0.10初尸跨中最大弯矩为Ml=(
0.08x
0.172+
0.10xl.470)xl.2002=
0.232kN.m支座最大弯矩计算公式如下―.=-
0.10^/2-
0.117^/2支座最大弯矩为M2=-
0.10x
0.172+
0.117xl.470xl.2002=-
0.272kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算a=
0.272xl06/
5080.0=
53.631N/mm2大横杆的计算强度小于
205.0N/mm2满足要求!.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:=
0.677-^―+0990-^—100571005Z静荷载标准值ql=
0.038+
0.105=
0.143kN/m活荷载标准值q2=l.050kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=
0.677x
0.143+
0.990x
1.050x
1200.04/100x
2.06x105xl
21900.0=
0.939mm大横杆的最大挠度小于
1200.0/150与10mm满足要求!
二、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,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.荷载值计算大横杆的自重标准值Pl=
0.038xl.200=
0.046kN脚手板的荷载标准值P2=
0.300xl.050x
1.200/3=
0.126kN活荷载标准值Q=
3.000xl.050x
1.200/3=
1.260kN荷载的计算值P=
1.2x
0.046+
1.2x
0.126+
1.4x
1.260=
1.970kN小横杆计算简图.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*=八8集中荷载最大弯矩计算公式如下“-PIM=
1.2x
0.038xl.0502/8+
1.970xl.050/3=
0.696kN.mr=
0.696xl06/
5080.0=
137.013N/mm2小横杆的计算强度小于
205.0N/mm2满足要求!.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最大挠度计算公式如下=5]a384腹集中荷载最大挠度计算公式如下=产«引2-々2/93二12EI小横杆自重均布荷载引起的最大挠度=
5.0x
0.038x
1050.004/384x
2.060x105x
121900.000=
0.02mm集中荷载标准值P=
0.046+
0.126+L260=
1.432kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=
1432.080x
1050.0x3x
1050.02-4x
1050.02/9/72X
2.06x105X
121900.0=
2.343mm最大挠度和V=Vl+V2=
2.367mm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,扣件的抗滑承载力按照下式计算规范525:RRc其中RC-扣件抗滑承载力设计值,取
8.0kN;纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设.荷载值计算横杆的自重标准值Pl=
0.038xl.050=
0.046kN脚手板的荷载标准值P2=
0.300xl.050x
1.200/2=
0.189kN活荷载标准值Q=
3.000xl.050x
1.200/2=
1.890kN荷载的计算值R=
1.2x
0.046+
1.2x
0.189+
1.4x
1.890=
2.928kN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,试验表明: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内容Q每米立杆承受的结构自重标准值kN/m;本例为
0.1489NG1=
0.149x
7.000=
1.042kN2脚手板的自重标准值kN/m2;本例采用冲压钢脚手板标准值为
0.30NG2=
0.300x4xl.200x
1.050+
0.300/2=
0.972kN⑶栏杆与挡脚手板自重标准值kN/m;本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为
0.11NG3=
0.110xl.200x4/2=
0.264kN4吊挂的安全设施荷载,包括安全网kN/m2;
0.005NG4=
0.005xl.200x
7.000=
0.042kN经计算得至!L静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4二
2.320kNo活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值经计算得到,活荷载标准值NQ=
3.000x2xl.200x
1.050/2=
3.780kN风荷载标准值应按照以下公式计算畋=0叫口,%其中W0——基本风压kN/m2按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的规定采用W0=
0.350Uz——风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》GB50009—2001的规定采用Uz=
0.840Us——风荷载体型系数Us=
1.000经计算得到,风荷载标准值Wk=07x
0.350x
0.840x
1.000=
0.206kN/m2o考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=
1.2NG+
0.85xl.4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=
0.85xl.4Wklah2/10其中wk——风荷载基本风压值(kN/m2);la——立杆的纵距(m);h——立杆的步距(m)
五、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式哼a力四其中N——立杆的轴心压力设计值,N=
8.08kN;嫉——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比10/i的结果查表得到
0.39;i——计算立杆的截面回转半径,i=
1.58cm;10——计算长度(m)由公式10=kuh确定,IO=
2.O8m;k——计算长度附加系数,取L155;u——计算长度系数,由脚手架的高度确定川二
1.50;A——立杆净截面面积,A=
4.89cm2;W——立杆净截面模量(抵抗矩)W=
5.08cm3;g——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到a=
42.22[f]——钢管立杆抗压强度设计值=
205.00N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算<[f]满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式0月其中N——立杆的轴心压力设计值,N=
7.28kN;——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比10/i的结果查表得到
0.39;i——计算立杆的截面回转半径,i=
1.58cm;10——计算长度(m)由公式10=kuh确定,IO=
2.O8m;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二
1.50A——立杆净截面面积,A=
4.89cm2;W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=
5.08cm3;MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩MW=
0.042kN.m;——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到=
46.40[f]——钢管立杆抗压强度设计值,m=
205.00N/mm2;。