普通懸挑架計算書

1、普通懸挑架計算書工程名稱：*；結構類型：框剪；建筑高度：75.00m；標準層層高：3.00m ；總建筑面積：*m2；總工期：*天；施工單位：_$_$#_#&_&%_%_有限公司。鋼管腳手架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)、建筑結構荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)范。 一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)搭設尺寸為：立桿的縱距為1.20米，立桿的橫距為1.00米，立桿的步距為1.00 米； 計算的腳手架為雙排腳手架搭設高度為60.0 米，立桿采用單立管； 內(nèi)排架距離墻長度為0.30米； 小橫桿

2、在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為2； 采用的鋼管類型為48×3.5； 橫桿與立桿連接方式為單扣件；扣件抗滑承載力系數(shù)為0.80； 連墻件采用兩步三跨，豎向間距2.00 米，水平間距3.60 米，采用扣件連接； 連墻件連接方式為雙扣件。2.活荷載參數(shù) 施工荷載均布參數(shù)(kN/m2):2.500；腳手架用途:結構腳手架；同時施工層數(shù):2。3.風荷載參數(shù) 重慶地區(qū)，基本風壓為0.350，風荷載高度變化系數(shù)z為1.770，風荷載體型系數(shù)s為1.200；考慮風荷載。4.靜荷載參數(shù) 每米立桿數(shù)承受的結構自重標準(kN/m2):0.1489； 腳手板自重標準值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳

3、板自重標準值(kN/m2):0.150； 安全設施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005；腳手板鋪設層數(shù):4； 腳手板類別:竹笆片腳手板；欄桿擋板類別:欄桿竹笆片。5.水平懸挑支撐梁 懸挑水平鋼梁采用18號槽鋼 ，其中建筑物外懸挑段長度2.00米，建筑物內(nèi)錨固段長度 1.50 米。與樓板連接的螺栓直徑(mm):50.00；樓板混凝土標號:C25。6.拉繩與支桿參數(shù)支撐數(shù)量為:1；支桿與墻距離為(m):1.500；最里面支點距離建筑物 1.20 m,支桿采用 14a號槽鋼。二、小橫桿的計算:小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿

4、的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算 小橫桿的自重標準值: P1= 0.038 kN/m ； 腳手板的荷載標準值: P2= 0.300×1.200/3= 0.120 kN/m ； 活荷載標準值: Q=2.500×1.200/3= 1.000 kN/m； 荷載的計算值: q=1.2×0.038+1.2×0.120+1.4×1.000 = 1.590 kN/m； 小橫桿計算簡圖2.強度計算 最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計算公式如下: 最大彎矩 Mqmax =1.590×1.0002/8 = 0.199 kN.m； = Mqm

5、ax/W = 39.126 N/mm2； 小橫桿的計算強度小于 205.0 N/mm2,滿足要求！3.撓度計算: 最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標準值q=0.038+0.120+1.000 = 1.158 kN/m； 最大撓度 V = 5.0×1.158×1000.04/(384×2.060×105×121900.0)=0.601 mm；小橫桿的最大撓度小于 1000.0 / 150=6.667 與10 mm,滿足要求！三、大橫桿的計算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。 1.荷載值計算 小橫桿的自重標

6、準值: P1= 0.038×1.000= 0.038 kN； 腳手板的荷載標準值: P2= 0.300×1.000×1.200/3= 0.120 kN； 活荷載標準值: Q= 2.500×1.000×1.200/3= 1.000 kN； 荷載的計算值: P=(1.2×0.038+1.2×0.120+1.4×1.000)/2=0.795 kN； 大橫桿計算簡圖2.強度計算 最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.08×0.038×1

7、.200×1.2002= 0.005 kN.m； 集中荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.267×0.795×1.200= 0.255 kN.m； M = M1max + M2max = 0.005+0.255= 0.260 kN.m 抗彎強度:= 0.260×106/5080.0= 51.189 N/mm2； 大橫桿的抗彎強度= 51.189 小于f=205.0N/mm2； 3.撓度計算 最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的撓度和,單位:mm。 均布荷載最大撓度計算公式如下: 大橫桿自重均布荷載引起的

8、最大撓度： Vmax= 0.677×0.038×1200.04 /(100×2.060×105×121900.0) = 0.021 mm； 集中荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度： P=（0.038+0.120+1.000）/2= 0.579kN V= 1.883×0.579×1200.03/ ( 100 ×2.060×105×121900.0) = 0.751 mm；最大撓度和：V= Vmax + Vpmax = 0.021+0.751= 0.772 mm； 大

9、橫桿的最大撓度小于 1200.0 / 150=8.0 或者 10 mm,滿足要求！四、扣件抗滑力的計算:按規(guī)范表直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數(shù)0.80，該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為6.40kN。 縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設計值,取6.40 kN； R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值； 橫桿的自重標準值: P1 = 0.038×1.200 = 0.046 kN； 腳手板的荷載標準值: P2 = 0.300×1.000×1.200/2

10、 = 0.180 kN； 活荷載標準值: Q = 2.500×1.000×1.200 /2 = 1.500 kN；荷載的計算值: R = 1.2×(0.046+0.180)+1.4×1.500 = 2.371 kN；R < 6.40 kN , 單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 五、腳手架荷載標準值: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m)；本例為0.1489 NG1 = 0.149×60.000 = 8.934 kN； (2)腳手板的自重標準值(kN/m2

11、)；本例采用竹笆片腳手板，標準值為0.30 NG2= 0.300×4×1.200×(1.000+0.3)/2 = 0.936 kN； (3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；本例采用欄桿竹笆片，標準值為0.11 NG3 = 0.150×4×1.200/2 = 0.360 kN； (4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.200×60.000 = 0.360 kN； 經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 10.590 kN； 活荷載為施工荷載

12、標準值產(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)計算得到，活荷載標準值 NQ= 2.500×1.000×1.200×2/2 = 3.000 kN； 風荷載標準值應按照以下公式計算 其中 Wo - 基本風壓(kN/m2)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Wo = 0.350 kN/m2； Uz - 風荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Uz = 1.770 ； Us - 風荷載體型系數(shù)：Us = 1.200 ； 經(jīng)計算得到，風荷載標準值 Wk = 0.7 ×0

13、.350×1.770×1.200 = 0.520 kN/m2； 不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×10.590+ 1.4×3.000 = 16.908 kN； 考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×10.590+ 0.85×1.4×3.000 = 16.278 kN； 風荷載設計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4

14、×0.520×1.200×1.0002/10 = 0.074 kN.m；六、立桿的穩(wěn)定性計算: 不組合風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 立桿的軸心壓力設計值 ：N = 16.908 kN； 計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.58 cm； 計算長度附加系數(shù) ：K = 1.155 ； 計算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ：U = 1.500 計算長度 ,由公式 lo = kuh 確定 ：lo = 1.733 m； Lo/i = 110.000 ； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.516 ； 立桿凈截面面積 ： A = 4.89

15、cm2； 立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f = 205.000 N/mm2； = 16908.000/(0.516×489.000)= 67.009 N/mm2； 立桿穩(wěn)定性計算 = 67.009 小于 f = 205.000 N/mm2 滿足要求！ 考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 立桿的軸心壓力設計值 ：N = 16.278 kN； 計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.58 cm； 計算長度附加系數(shù) ： K = 1.155 ； 計算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表得 ：U = 1.500 計算長度 ,由公式 lo = kuh 確定：

16、lo = 1.733 m； Lo/i = 110.000 ； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：= 0.516 立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2； 立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 鋼管立桿抗壓強度設計值 ：f = 205.000 N/mm2； = 16278.000/(0.516×489.000)+74310.264/5080.000 = 79.140 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 79.140 小于 f = 205.000 N/mm2 滿足要求！七、連墻件的計算: 連墻件的軸向力計算值應按照下式計算： Nl = Nl

17、w + No 風荷載基本風壓值 Wk = 0.520 kN/m2； 每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側的迎風面積 Aw = 7.200 m2； 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN), No= 5.000 kN； 風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設計值(kN)，應按照下式計算： NLw = 1.4×Wk×Aw = 5.245 kN； 連墻件的軸向力計算值 NL= NLw + No= 10.245 kN； 其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),l為內(nèi)排架距離墻的長度, 由長細比 l/i=300.000/15.800的結果查表得到0.949； A = 4.89 cm2；f= 205

18、.00 N/mm2； 連墻件軸向力設計值 Nf=×A×f = 0.949×4.890×10-4×205.000×103 = 95.133 kN； Nl=10.245<Nf=95.133,連墻件的設計計算滿足要求！ 連墻件采用雙扣件與墻體連接。 經(jīng)過計算得到 Nl=10.245小于雙扣件的抗滑力 16.0 kN，滿足要求!連墻件扣件連接示意圖八、懸挑梁的受力計算:懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。懸臂部分腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點，A為墻支點。 本工程中，腳手架排距為1000mm，內(nèi)側腳手架距離墻體300

19、mm，支拉斜桿的支點距離墻體為 1200mm，水平支撐梁的截面慣性矩I = 1369.90 cm4，截面抵抗矩W = 152.20 cm3，截面積A = 29.29 cm2。 受腳手架集中荷載 N=1.2×10.590 +1.4×3.000 = 16.908 kN； 水平鋼梁自重荷載 q=1.2×29.290×0.0001×78.500 = 0.276 kN/m；懸挑腳手架示意圖懸挑腳手架計算簡圖經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到懸挑腳手架支撐梁剪力圖(kN)懸挑腳手架支撐梁變形圖(kN)懸挑腳手架支撐梁彎矩圖(kN.m)經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到 各支座對支撐梁

20、的支撐反力由左至右分別為 R1 = 22.046 kN； R2 = 13.295 kN； R3 = -0.559 kN。 最大彎矩 Mmax= 2.535 kN.m； 截面應力 =M/1.05W+N/A= 2.535×106 /( 1.05 ×152200.0 )+ 0.000×103 / 2929.0 = 15.861 N/mm2；水平支撐梁的計算強度 =15.861 小于 215.000 N/mm2,滿足要求！九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算: 水平鋼梁采用18號槽鋼,計算公式如下 其中b - 均勻彎曲的受彎構件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計算： 經(jīng)過計算得到強度 b =

21、 570×10.5×70.0×235 /(1200.0×180.0×235.0) = 1.94。由于b大于0.6，查鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2003)附表B，得到 b值為0.925。 經(jīng)過計算得到強度 = 2.535×106 /(0.925×152200.00) = 18.012 N/mm2； 水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 = 18.012 小于 f = 215.000 N/mm2 ,滿足要求!十、支桿的受力計算:水平鋼梁的軸力RAH和支桿的軸力RDi按照下面計算 其中RDicosi為支桿的頂力對水平桿產(chǎn)生的軸拉力。各支點的

22、支撐力 RCi = RDisini 按照以上公式計算得到由左至右各支桿力分別為：RD1= 28.233 kN。 十一、支桿的強度計算:鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計算：斜壓支桿的軸力RD我們均取最大值進行計算，為RD = 28.233kN。下面壓桿以14a號槽鋼計算，斜壓桿的容許壓力按照下式計算： 其中：N - 受壓斜桿的軸心壓力設計值，N = 28.233kN； - 軸心受壓斜桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比l/i查表得到 = 0.906； i - 計算受壓斜桿的截面回轉半徑，i = 5.520cm； l - 受最大壓力斜桿計算長度，l = 1.921m； A - 受壓斜桿凈截面面積，A = 18.510cm2； - 受壓斜桿受壓強度計算值，經(jīng)計算得到結果是16.835 N/mm2； f - 受壓斜桿抗壓強度設計值，f = 215N/mm2； 受壓斜桿的穩(wěn)定性計算< f,滿足要求!斜撐支桿的焊縫計算： 斜撐支桿采用焊接方式與墻體預埋件連接，對接焊縫強度計算公式如下 其中：N為斜撐支桿的軸向力，N = 28.233kN； lw為斜撐支桿件的周長，取500.000mm； t為斜撐支桿的厚度，t = 6.000mm； ft或fc為對接焊縫的抗拉或抗壓強度，取185.000N/mm2； 經(jīng)過計算得到焊縫抗拉強度= 28232.808/(500.000×6.000)