悬挑脚手架计算
悬挑脚手架计算
一、脚手架参数
脚手架设计类型结构脚手架卸荷设置无
脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型Ф48×3
脚手架架体高度H(m) 19 立杆步距h(m)
立杆纵距或跨距l a(m) 立杆横距l b(m)
横向水平杆计算外伸长度a1(m) 内立杆离建筑物距离a(m)
双立杆计算方法不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型竹串片脚手板脚手板自重标准值G kjb(kN/m2)
脚手板铺设方式1步1设密目式安全立网自重标准值G kmw(kN/
m2)
挡脚板类型竹串片挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值G kdb(kN/m)
挡脚板铺设方式1步1设每米立杆承受结构自重标准值g k(kN/m
)
横向斜撑布置方式6跨1设结构脚手架作业层数n jj 1
结构脚手架荷载标准值G kjj(kN/m2) 3 地区贵州遵义市安全网设置全封闭基本风压ω0(kN/m2)
,
风荷载体型系数μs风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆
稳定性)
,
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单
立杆稳定性)
计算简图:
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式横向水平杆在上纵向水平杆上横向水平杆根数n 1
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205 横杆截面惯性矩I(mm4) 107800 横杆弹性模量E(N/mm2) 206000 横杆截面抵抗矩W(mm3) 4490
承载能力极限状态
q=×+G kjb×l a/(n+1))+×G k×l a/(n+1)=×+×(1+1))+×3×(1+1)=m
正常使用极限状态
q'=+G kjb×l a/(n+1))+G k×l a/(n+1)=+×(1+1))+3×(1+1)=m
计算简图如下:
1、抗弯验算
M max=max[ql b2/8,qa12/2]=max[×8,×2]=·m
σ=M max/W=×106/4490=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=max[5q'l b4/(384EI),q'a14/(8EI)]=max[5××8004/(384×206000×107800),×1004/ (8×206000×107800)]=
νmax=≤[ν]=min[l b/150,10]=min[800/150,10]=
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
R max=q(l b+a1)2/(2l b)=×+2/(2×=
正常使用极限状态
R max'=q'(l b+a1)2/(2l b)=×+2/(2×=
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=R max=
q=×=m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=R max'=
q'=m
1、抗弯验算
计算简图如下:
弯矩图(kN·m) σ=M max/W=×106/4490=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=≤[ν]=min[l a/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
R max=
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式单扣件扣件抗滑移折减系数
扣件抗滑承载力验算:
横向水平杆:R max=≤R c=×8=
纵向水平杆:R max=≤R c=×8=
满足要求!
六、荷载计算
脚手架架体高度H 19 脚手架钢管类型Ф48×3每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m
)
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值N G1k
单外立杆:N G1k=(gk+(l b+a1)×n/2×h)×H=++×1/2××19=
单内立杆:N G1k=
2、脚手板的自重标准值N G2k1
单外立杆:N G2k1=(H/h+1)×la×(l b+a1)×G kjb×1/1/2=(19/+1)××+××1/1/2=
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆:N G2k1=
3、栏杆与挡脚板自重标准值N G2k2
单外立杆:N G2k2=(H/h+1)×la×G kdb×1/1=(19/+1)×××1/1=
1/1表示挡脚板1步1设
4、围护材料的自重标准值N G2k3
单外立杆:N G2k3=G kmw×la×H=××19=
5、构配件自重标准值N G2k总计
单外立杆:N G2k=N G2k1+N G2k2+N G2k3=++=
单内立杆:N G2k=N G2k1=
立杆施工活荷载计算
外立杆:N Q1k=la×(l b+a1)×(n jj×G kjj)/2=×+×(1×3)/2=
内立杆:N Q1k=
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:N=×(N G1k+ N G2k)+××N Q1k=×++ ××=
单内立杆:N=×(N G1k+ N G2k)+××N Q1k=×++ ××=
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H 19 立杆计算长度系数μ
立杆截面抵抗矩W(mm3) 4490 立杆截面回转半径i(mm)
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 立杆截面面积A(mm2) 424 连墙件布置方式三步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1××=
长细比λ=l0/i=×103/=≤210
满足要求!
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=Kμh=××=
长细比λ=l0/i=×103/=
查《规范》表A得,φ=
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=N G1k+N G2k+N Q1k=++=
单立杆的轴心压力设计值N=(N G1k+N G2k)+=×++×=
σ=N/(φA)=×424)=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=N G1k+N G2k+N Q1k=++=
单立杆的轴心压力设计值N=(N G1k+N G2k)+×=×++××=
M w=××M wk=××ωk l a h2/10=××××10=·m
σ=N/(φA)+ M w/W=×424)+4490=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式三步两跨连墙件连接方式扣件连接连墙件约束脚手架平面外变形轴向力
3 连墙件计算长度l0(mm) 600
N0(kN)
连墙件截面类型钢管连墙件型号Ф48×3连墙件截面面积A c(mm2) 424 连墙件截面回转半径i(mm)
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 连墙件与扣件连接方式双扣件扣件抗滑移折减系数
N lw=×ωk×3×h×2×l a=××3××2×=
长细比λ=l0/i=600/=,查《规范》表得,φ=
(N lw+N0)/(φAc)=+3)×103/×424)=mm2≤×[f]=×205N/mm2=mm2
满足要求!
扣件抗滑承载力验算:
N lw+N0=+3=≤×12=
满足要求!
悬挑梁验算
一、基本参数
主梁离地高度(m) 悬挑方式普通主梁悬挑
主梁间距(mm) 1500 主梁与建筑物连接方式平铺在楼板上
锚固点设置方式压环钢筋压环钢筋直径d(mm) 20
200
主梁建筑物外悬挑长度L x(mm) 1250 主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(m
m)
主梁建筑物内锚固长度L m(mm) 2000 梁/楼板混凝土强度等级C30
二、梁板参数
边梁截面尺寸(mm)[宽×高] 500×800 楼板厚度(mm) 120
保护层厚度(mm) 梁:25,板:15 计算跨度lo(mm) 梁:5400,板:3000 板底部平行主梁方向钢筋Φ8@180 HRB400板底部垂直主梁方向钢筋Φ8@180 HRB400板顶部平行主梁方向钢筋Φ8@180 HRB400板顶部垂直主梁方向钢筋Φ8@180 HRB400梁截面底部贯通纵筋4Φ25(1排)HRB400 梁截面顶部贯通纵筋7Φ25(1排)HRB400 梁中箍筋Φ10@200HRB400(
钢筋混凝土梁板自重标准值Gk(kN/m3) 25
2)
楼面均布活荷载Qk(kN/m2) 2
三、荷载布置参数
支撑点号支撑方式距主梁外锚固点水支撑件上下固定点支撑件上下固定点是否参与计算
平距离(mm) 的垂直距离L1(mm) 的水平距离L2(mm)
1 上拉1150 3300 1050 否
2 下撑1160 3300 1050 否
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准
值F'(kN) 各排立杆传至梁上荷载设计
值F(kN)
各排立杆距主梁外锚固点水
平距离(mm)
主梁间距l a(mm)
1 400 1500
2 1200 1500
附图如下:
四、主梁验算
主梁材料类型工字钢主梁合并根数n z 1
主梁材料规格18号工字钢主梁截面积A(cm2)
主梁截面惯性矩I x(cm4) 1660 主梁截面抵抗矩W x(cm3) 185
主梁自重标准值g k(kN/m) 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2) 215
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)1/250
荷载标准值:
q'=g k==m
第1排:F'1=F1'/n z=1=
第2排:F'2=F2'/n z=1=
荷载设计值:
q=×g k=×=m
第1排:F1=F1/n z=1=
第2排:F2=F2/n z=1=
1、强度验算
弯矩图(kN·m) σmax=M max/W=×106/185000=mm2≤[f]=215N/mm2 符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Q max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=×1000×[94×1802-×]/(8××=mm2
τmax=mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求!
3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=≤[ν]=2×l x/250=2×1250/250=10mm
符合要求!
4、支座反力计算
R1=,R2=
五、悬挑主梁整体稳定性验算
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=2
由于φb大于,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb'值为。
σ = M max/(φb W x)=×106/×185×103)=mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
六、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式平铺在楼板上锚固点设置方式压环钢筋压环钢筋直径d(mm) 20 梁/楼板混凝土强度等级C30
1、压环钢筋验算如下
锚固点压环钢筋受力:N/2 =2=
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=×103/×202)=mm2≤×[f]=×65=mm2
注:[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》
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!
2、主梁锚固点部位楼板负弯矩配筋计算
楼板简化为简支板承受跨中集中荷载,跨度取主梁内锚固点所在板平行主梁方向的净跨;楼板自重、楼面活荷载等有利荷载,作为安全储备不予考虑。
集中荷载设计值N1=R1=
锚固压点处楼板负弯矩数值:M max = N1l0/4=×
3/4=·m 计算简图如下:
公式参数剖析
αs=M max/(α1f c bh02)=×106/(1××1000×1 012)= α1
系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为,当混凝土强度等级为C8
0时,α1取为,期间按线性内插法确定;
f c混凝土轴心抗压强度设计值;可按本规范表取值
b 计算宽度:b=1000mm
h0截面有效高度: h0=120-15-8/2=101mm
ξ=1-(1-2αs)1/2=1-(1-2×1/2= αs截面抵抗矩系数γs =1-ξ/2=2=ξ相对受压区高度A s=M max/(γs f y h0)=×106/×360×101)= M max边梁弯矩数值
γs力臂系数
f y钢筋强度设计值,可按本规范表取值
As≤[As]=π(d1/2)2×b/a1=×(8/2)2×1000/180=
符合要求!
3、边梁配筋及抗剪验算
梁自重:q1=G k×h1×b=25××=10kN/m
板自重:q2=G k×h2×l0/2=25××3/2=m
均布荷载设计值:q =×(q1+q2)+×Q k×(b+l0/2)= ×(10++×2×+3/2)=23kN/m 集中荷载设计值N2=R2=
计算简图如下:
1)、边梁配筋验算
弯矩图一(kN·m)
弯矩图二(kN·m) 边梁弯矩值为:M max =max(M1,M2)=·m
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第条:公式参数剖析
αs=M max/(α1f c bh02)=×106/(1××500×75 22)= α1
系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为,当混凝土强度等级为C8
0时,α1取为,期间按线性内插法确定;
f c混凝土轴心抗压强度设计值;可按本规范表取值
b 计算宽度:b=500mm
h0截面有效高度:h0=800-25-10-25/2-(1-1)×25/2=752mm
ξ=1-(1-2αs)1/2=1-(1-2×1/2= αs截面抵抗矩系数
γs =1-ξ/2=2=ξ相对受压区高度
M1=A’f y(h0-a s’)=×360××10-6= 受压区边缘至受压钢筋合力作用点距离a s’=25+25/2+(1-1)×25/2=
A’梁顶层钢筋界面面积:A’= nπ(d/2)2=7××(25/2)2=
A s=(M max-M1)/(γs f y h0)=
边梁弯矩数值
γs力臂系数
f y钢筋强度设计值,可按本规范表取值
As≤[As]=nπ(d/2)2=4××(25/2)2=
符合要求!
2)、边梁抗剪验算
剪力图一(kN)
剪力图二(kN)
锚固压点处楼板负剪力数值为:V max =max(V1,V2)=
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第条:
公式参数剖析
[V]=αcv f t bh0+f yv A sv/sh0
=××500×752+360×200×752)/1000 =
[V] 构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值
αcv斜截面混凝土受剪承载力系数;按本规范第条的规定取值
b 计算宽度:b=500mm
f t混凝土轴心抗拉强度设计值;按本规范表取值
h0截面有效高度:h0=800-25-10-25/2-(1-1)×25/2=752mm
f yv箍筋的抗拉强度设计值,按本规范第的规定采用
A sv配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积
s 沿构件长度方向的箍筋间距
Vmax=≤[V]=
符合要求!