陽(yáng)臺(tái)懸挑型鋼計(jì)算書(shū)

1、陽(yáng)臺(tái)懸挑型鋼計(jì)算書(shū)一、依據(jù)規(guī)范:建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范jgj130-2011建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2012鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50017-2003混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50010-2010由于陽(yáng)臺(tái)不能作為型鋼錨固段，故采用雙5槽鋼拉桿作為懸挑型鋼的支撐點(diǎn)。做法如下圖示意：二、計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0 n/mm2，鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。雙排腳手架，搭設(shè)高度26.1米，立桿采用單立管。立桿的縱距1.50米，立桿的橫距0.90米，內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu)0.30米，立桿的步距1.80米。采用的鋼管類(lèi)型為483.0，連墻件采用2步2跨，豎向間距3.60米，水平間距3.00米。施

2、工活荷載為2.5kn/m2，同時(shí)考慮2層施工。腳手板采用鋼筋網(wǎng)片，荷載為0.15kn/m2，按照鋪設(shè)10層計(jì)算。欄桿采用木板，荷載為0.16kn/m，安全網(wǎng)荷載取0.0100kn/m2。腳手板下大橫桿在小橫桿上面，且主結(jié)點(diǎn)間增加一根大橫桿?；撅L(fēng)壓0.30kn/m2，高度變化系數(shù)1.7900，體型系數(shù)1.1200。卸荷鋼絲繩采取1段卸荷，吊點(diǎn)卸荷水平距離1倍立桿間距。卸荷鋼絲繩的換算系數(shù)為0.85，安全系數(shù)k=10.0，上吊點(diǎn)與下吊點(diǎn)距離3.2m。懸挑水平鋼梁采用16號(hào)工字鋼，建筑物外懸挑段長(zhǎng)度1.30米，建筑物內(nèi)錨固段長(zhǎng)度2.70米。懸挑水平鋼梁采用懸臂式結(jié)構(gòu)，拉桿采用雙5槽鋼與框架梁預(yù)埋鋼

3、板焊接拉結(jié)。鋼管慣性矩計(jì)算采用 i=(d4-d4)/64，抵抗距計(jì)算采用 w=(d4-d4)/32d。三、腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m)；本例為0.1072 ng1 = 0.10726.100=2.799kn(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2)；本例采用鋼筋網(wǎng)片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 ng2 = 0.150101.500(0.900+0.300)/2=1.350kn(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m)；本例采用欄桿、木板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.16 ng3 = 0.1601.50010/

4、2=1.200kn(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kn/m2)；0.010 ng4 = 0.0101.50026.100=0.391kn經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ng = ng1+ng2+ng3+ng4 = 5.741kn?；詈奢d為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 nq = 2.50021.5000.900/2=3.375kn風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算 其中 w0 基本風(fēng)壓(kn/m2)，w0 = 0.300 uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，uz = 1.790 us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：us = 1.120經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷

5、載標(biāo)準(zhǔn)值 wk = 0.3001.7901.120 = 0.601kn/m2。考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 n = 1.2ng + 0.91.4nq考慮到分段卸荷作用，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力：n=(1.25.741+0.91.43.375)/21.50=8.356kn不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 n = 1.2ng + 1.4nq考慮到分段卸荷作用，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，底部立桿的最大軸向壓力：n=(1.25.741+1.43.375)/21.50=8.710kn風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 mw計(jì)算公式 mw = 0.91.4wklah2/10其中 wk

6、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩： mw=0.91.40.6011.5001.8001.800/10=0.368kn.m四、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算1.卸荷計(jì)算卸荷吊點(diǎn)按照完全卸荷計(jì)算方法。在腳手架全高范圍內(nèi)增加1吊點(diǎn)；吊點(diǎn)選擇在立桿、小橫桿、大橫桿的交點(diǎn)位置；以吊點(diǎn)分段計(jì)算。計(jì)算中腳手架的豎向荷載按照吊點(diǎn)數(shù)平均分配。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到1=arctg3.15/(0.90+0.30)=69.1462=arctg3.15/0.30=84.56最下面的立桿軸向力在考慮風(fēng)荷載時(shí)為8.356kn和8.356kn。最下面的立桿軸向力在不考慮風(fēng)

7、荷載時(shí)為8.710kn和8.710kn?？紤]荷載組合，各吊點(diǎn)位置處內(nèi)力計(jì)算為(kn)t1=9.32 t2=8.75 f1=3.32 f2=0.83 其中t鋼絲繩拉力，f鋼絲繩水平分力。所有卸荷鋼絲繩的最大拉力為9.321kn。選擇卸荷鋼絲繩的破斷拉力要大于10.0009.321/0.850=109.658kn。選擇619+1鋼絲繩，鋼絲繩公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度1400mpa，直徑15.5mm。滿(mǎn)足要求!吊環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式為 = t / a f其中f 吊環(huán)鋼筋抗拉強(qiáng)度，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范2010中9.7.6規(guī)定f = 65n/mm2；a 吊環(huán)截面積，每個(gè)吊環(huán)按照兩個(gè)截面計(jì)算。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，選擇吊環(huán)的直徑要至

8、少(18641.9104/3.1416/65/2)1/2=14mm。2.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 n 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，n=8.710kn； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.1551.5001.800=3.118m； a 立桿凈截面面積，a=4.239cm2； w 立桿凈截面模量(抵抗矩),w=4.491cm3； 由長(zhǎng)細(xì)比，為3118/16=196； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查

9、表得到0.190； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (n/mm2)； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00n/mm2；經(jīng)計(jì)算得: =8710/(0.19424)=108.401n/mm2；不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 f,滿(mǎn)足要求! 3.考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 n 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，n=8.356kn； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm； k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155； u 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計(jì)算長(zhǎng)度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.1551.5001.800=3.118m； a 立桿凈截面面積，

10、a=4.239cm2； w 立桿凈截面模量(抵抗矩),w=4.491cm3； 由長(zhǎng)細(xì)比，為3118/16=196； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.190； mw 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩，mw=0.368kn.m； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計(jì)算值 (n/mm2)；f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=205.00n/mm2；經(jīng)計(jì)算得到 =8356/(0.19424)+368000/4491=185.999n/mm2；考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 f,滿(mǎn)足要求!五、型鋼的受力計(jì)算1、懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計(jì)算懸出端c受腳手架荷載n的作用，里端b為與樓板的錨固點(diǎn)

11、，a為槽鋼上拉點(diǎn)。 懸臂單跨梁計(jì)算簡(jiǎn)圖支座反力計(jì)算公式 支座彎矩計(jì)算公式 c點(diǎn)最大撓度計(jì)算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。本工程算例中，m = 1300mm，l = 2700mm，ml = 300mm，m2 = 1200mm，m3 = 1950mm，h=3150mm；水平支撐梁的截面慣性矩i = 1130.00cm4，截面模量(抵抗矩) w = 141.00cm3。受腳手架作用集中強(qiáng)度計(jì)算荷載 n=8.71kn水平鋼梁自重強(qiáng)度計(jì)算荷載 q=1.226.100.00017.8510=0.25kn/m k=1.30/2.70=0.48 kl=0.30/2.70=

12、0.11 k2=1.20/2.70=0.44代入公式，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到支座反力 ra=22.988kn支座反力 rb=-4.584kn最大彎矩 ma=13.273kn.m抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f=13.273106/(1.05141000.0)=89.654n/mm2水平支撐梁的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于215.0n/mm2,滿(mǎn)足要求!受腳手架作用集中計(jì)算荷載 n=5.74+3.38=9.12kn水平鋼梁自重計(jì)算荷載 q=26.100.00017.8510=0.21kn/m最大撓度 vmax=9.646mm按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(jgj 130-2011)表5.1.8規(guī)定：水平支撐梁的最大撓度小于

13、2600.0/250,滿(mǎn)足要求!2、拉桿的強(qiáng)度計(jì)算=arctg3.15/1.95=58.241型鋼t的拉力為：t=27.044 kn，由于拉桿為雙5槽鋼，故一根5槽鋼受到的拉應(yīng)力為n=t/2=13.522kn拉桿以單 5號(hào)槽鋼計(jì)算，斜拉桿的容許拉應(yīng)力按照下式計(jì)算： =n/a f其中 n 斜拉桿的軸心拉力設(shè)計(jì)值，n =13.522kn； a 斜拉桿凈截面面積，a =6.93cm2； f 斜拉桿抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 215n/mm2；=n/a=13.522103/693=19.512n/mm2受拉斜桿的抗拉強(qiáng)度計(jì)算 f,滿(mǎn)足要求! 3、型鋼焊接焊縫強(qiáng)度計(jì)算：（1）拉桿上端焊縫計(jì)算： （1） （2

14、） （3）其中 n 單斜拉桿的軸心拉力n = 13.522kn； 角焊縫的計(jì)算厚度，對(duì)直角焊縫等于0.7hf,hf為焊腳尺寸，設(shè)計(jì)值為8mm； 角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度，取50-2*8=34mm；角焊縫的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，根據(jù)gb50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范q235鋼角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為160n/mm2； 正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，對(duì)承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)=1.22；=arctg1.95/3.15=31.759根據(jù)力的分解可得：f1=7.114 kn f2=11.500kn n/mm2 n/mm2 n/mm2受拉斜桿焊縫抗拉強(qiáng)度計(jì)算滿(mǎn)足要求! 受拉斜桿焊縫抗剪強(qiáng)度計(jì)算

15、滿(mǎn)足要求! （2）拉桿下端焊縫計(jì)算：=arctg3.15/1.95=58.241待添加的隱藏文字內(nèi)容3根據(jù)力的分解可得：f3=7.114kn f4=11.500 knn/mm2 n/mm2 n/mm2 n/mm2受拉斜桿焊縫抗拉強(qiáng)度計(jì)算滿(mǎn)足要求! 受拉斜桿焊縫抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿(mǎn)足要求! 4、預(yù)埋鋼板連接計(jì)算（1）基本參數(shù)法向拉力設(shè)計(jì)值 n 14.288kn，彎矩設(shè)計(jì)值 m 0knm，剪力設(shè)計(jì)值 v 22.999kn受力直錨筋的層數(shù) n 2 層，每層直錨筋的根數(shù)、直徑為： 220；每層直錨筋的間距 b1 120mm，沿剪力方向最外層錨筋中心線(xiàn)之間的距離 z 120mm，每排直錨筋的間距 b 120m

16、m錨板厚度 t 15mm，錨板寬度 b200mm，錨板高度 h200mm混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 c25， fc 11.94n/mm2； 錨筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fy 270n/mm2（2）錨筋的總截面面積 as 驗(yàn)算當(dāng)有剪力、法向拉力共同作用時(shí)，應(yīng)按混凝土規(guī)范式 9.7.21 及式 9.7.22兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中的較大值： as v / (rvfy) + n / (0.8bfy) + m / (1.3rbfyz) as n / (0.8bfy) + m / (0.4rbfyz)錨筋的受剪承載力系數(shù) v 按混凝土規(guī)范式 9.7.25 計(jì)算： v (4.0 - 0.08d)(fc / fy)0.5 (

17、4.0-0.08*20)*(11.94/270)0.5 0.505錨板的彎曲變形折減系數(shù) b 按混凝土規(guī)范式 9.7.26 計(jì)算： b 0.6 + 0.25t / d 0.6+0.25*15/20 0.788當(dāng)錨筋層數(shù) n 2 時(shí)，錨筋層數(shù)影響系數(shù) r 1錨筋的總截面面積 as 4*314.21256.8mm2 as1 v / (rvfy) + n / (0.8bfy) + m / (1.3rbfyz) 22999/(1*0.505*270)+14288/(0.8*0.788*270)+0 253mm2 as 1256.8mm2 as2 n / (0.8bfy) + m / (0.4rbfyz

18、) 14288/(0.8*0.788*270)+0 84mm2 as 1256.8mm2（3）錨筋間距和錨筋至構(gòu)件邊緣的距離按混凝土規(guī)范第 9.7.4 條，對(duì)受剪預(yù)埋件，其錨筋的間距 b、b1 不應(yīng)大于 300mm，且 b1 不應(yīng)小于 6d 和 70mm；錨筋至構(gòu)件邊緣的距離 c1，不應(yīng)小于 6d 和 70mm，b、c 均不應(yīng)小于 3d 和45mm。即：b、b1 300mm，b、c 60mm，b1、c1 120mm（4）錨板的構(gòu)造要求錨板的厚度不宜小于錨筋直徑的 60。受拉和受彎預(yù)埋件的錨板厚度尚宜大于 b/8。錨板厚度 t 15mm 0.6d 12mm，滿(mǎn)足要求。錨板厚度 t 15mm b/8 120/8 15mm，滿(mǎn)足要求。錨筋中心至錨板邊緣的