最長懸挑量計算(完整)(共21頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上普通型鋼懸挑腳手架計算書 型鋼懸挑扣件式鋼管腳手架的計算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)范編制。 一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)雙排腳手架搭設(shè)高度為 18.0 米，立桿采用單立桿；搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為 1.45米，立桿的橫距為1.05米，立桿的步距為1.80 米；內(nèi)排架距離墻長度為2.05米；小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數(shù)為 2 根；腳手架沿墻縱向長度為 150 米；采用的鋼管類型為 48×3.5； 橫桿與立桿連接方式

2、為單扣件；取扣件抗滑承載力系數(shù) 0.80；連墻件布置取兩步兩跨，豎向間距 3.60 米，水平間距2.90 米，采用扣件連接；連墻件連接方式為雙扣件連接；2.活荷載參數(shù)施工均布荷載(kN/m2):3.000；腳手架用途:結(jié)構(gòu)腳手架；同時施工層數(shù):2 層；3.風(fēng)荷載參數(shù)本工程地處湖南省長沙市，查荷載規(guī)范基本風(fēng)壓為0.350，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)z為0.740，風(fēng)荷載體型系數(shù)s為0.645；計算中考慮風(fēng)荷載作用；4.靜荷載參數(shù)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.1233；腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.300；欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.150；安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)

3、值(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):6 層；腳手板類別:竹笆片腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、竹笆片腳手板擋板；5.水平懸挑支撐梁懸挑水平鋼梁采用16號槽鋼，其中建筑物外懸挑段長度3.20米，建筑物內(nèi)錨固段長度 2.10 米。與樓板連接的螺栓直徑(mm):20.00；樓板混凝土標(biāo)號:C30；6.拉繩與支桿參數(shù)支撐數(shù)量為:1； 鋼絲繩安全系數(shù)為:6.000；鋼絲繩與墻距離為(m):6.000；懸挑水平鋼梁采用鋼絲繩與建筑物拉結(jié)，最里面面鋼絲繩距離建筑物 3.10 m。 二、小橫桿的計算:小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)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

4、算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.038 kN/m ；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.300×1.450/3=0.145 kN/m ；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q=3.000×1.450/3=1.450 kN/m；荷載的計算值: q=1.2×0.038+1.2×0.145+1.4×1.450 = 2.250 kN/m； 小橫桿計算簡圖2.強(qiáng)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 =2.250×1.0502/8 = 0.310 kN.m；最大應(yīng)力計算值 =

5、 Mqmax/W =61.041 N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 =61.041 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f=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(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.145+1.450 = 1.633 kN/m ； 最大撓度 V = 5.0×1.633×1050.04/(384×2.060×105×.0)=1.029 mm；小橫桿的最大撓度 1.029 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050.0 / 150=7.000 與10 mm，滿足要求！ 三、大橫桿的計

6、算:大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)值: P1= 0.038×1.050=0.040 kN；腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P2= 0.300×1.050×1.450/3=0.152 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q= 3.000×1.050×1.450/3=1.523 kN；荷載的設(shè)計值: P=(1.2×0.040+1.2×0.152+1.4×1.523)/2=1.181 kN； 大橫桿計算簡圖2.強(qiáng)度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配

7、的彎矩和。 均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.08×0.038×1.450×1.4502=0.009 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=0.267×1.181×1.450= 0.457 kN.m；M = M1max + M2max = 0.009+0.457=0.467 kN.m最大應(yīng)力計算值 = 0.467×106/5080.0=91.871 N/mm2；大橫桿的最大應(yīng)力計算值 = 91.871 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f=205.0 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗

8、算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計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最大撓度： Vmax= 0.677×0.038×1450.04 /(100×2.060×105×.0) = 0.046 mm；集中荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度：小橫桿傳遞荷載 P=（0.040+0.152+1.523）/2=0.858kN V= 1.883×0.858×1450.03/ ( 100 ×2.060×105

9、5;.0) = 1.960 mm；最大撓度和：V= Vmax + Vpmax = 0.046+1.960=2.006 mm；大橫桿的最大撓度 2.006 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1450.0 / 150=9.7與10 mm，滿足要求！ 四、扣件抗滑力的計算:按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力設(shè)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

10、設(shè)計值；小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P1 = 0.038×1.050×2/2=0.040 kN；大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P2 = 0.038×1.450=0.056 kN；腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值: P3 = 0.300×1.050×1.450/2=0.228 kN；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Q = 3.000×1.050×1.450 /2 = 2.284 kN；荷載的設(shè)計值: R=1.2×(0.0400.056+0.228)+1.4×2.284=3.587 kN；R < 6.40 kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求

11、! 五、腳手架立桿荷載的計算: 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)，為0.1233 NG1 = 0.1233+(1.05×2/2+1.45×2)×0.038/1.80×18.00 = 3.736；(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.30 NG2= 0.300×6×1.450×(1.050+0.3)/2 = 1.762 kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15

12、 NG3 = 0.150×6×1.450/2 = 0.653 kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.450×18.000 = 0.131 kN；經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.281 kN；活荷載為施工荷載標(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)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ= 3.000×1.050×1.450×2/2 = 4.568 kN；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計算 其中 Wo - 基本風(fēng)

13、壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Wo = 0.350 kN/m2； Uz - 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用： Uz= 0.740 ； Us - 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.645；經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.7 ×0.350×0.740×0.645 = 0.117 kN/m2；不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×6.281+ 1.4×4.568= 13.932 kN；考慮風(fēng)荷載時,立桿的

14、軸向壓力設(shè)計值為 N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×6.281+ 0.85×1.4×4.568= 12.972 kN；風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.117×1.450× 1.8002/10 = 0.065 kN.m； 六、立桿的穩(wěn)定性計算: 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計值 ：N = 13.932 kN；計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計算長度附加系數(shù)

15、參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；計算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.500 ；計算長度 ,由公式 lo = k××h 確定 ：l0 = 3.119 m；長細(xì)比 Lo/i = 197.000 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的計算結(jié)果查表得到 ：= 0.186 ；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(qiáng)度設(shè)計值 ：f =205.000 N/mm2； = 13932.000/(0.186×489.000)=153.172 N/mm2；立桿穩(wěn)定

16、性計算 = 153.172 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f = 205.000 N/mm2，滿足要求！考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式 立桿的軸心壓力設(shè)計值 ：N = 12.972 kN；計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ：i = 1.58 cm；計算長度附加系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；計算長度系數(shù)參照扣件式規(guī)范表5.3.3得 ： = 1.500 ；計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 3.119 m；長細(xì)比: L0/i = 197.000 ；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到 ：= 0.186立桿凈截面面積 ： A

17、= 4.89 cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 ：f =205.000 N/mm2； = 12972.465/(0.186×489.000)+65375.872/5080.000 = 155.496 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算 = 155.496 N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 f = 205.000 N/mm2，滿足要求！ 七、連墻件的計算: 連墻件的軸向力設(shè)計值應(yīng)按照下式計算： Nl = Nlw + N0風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 0.117 kN/m2；每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw = 10.440 m

18、2；按規(guī)范5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN), N0= 5.000 kN；風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，按照下式計算：Nlw = 1.4×Wk×Aw = 1.709 kN；連墻件的軸向力設(shè)計值 Nl = Nlw + N0= 6.709 kN；連墻件承載力設(shè)計值按下式計算： Nf = ·A·f其中 - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)； 由長細(xì)比 l0/i = 2050.000/15.800的結(jié)果查表得到 =0.396，l為內(nèi)排架距離墻的長度；又： A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計值為

19、Nf = 0.396×4.890×10-4×205.000×103 = 39.697 kN；Nl = 6.709 < Nf = 39.697,連墻件的設(shè)計計算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到 Nl = 6.709小于雙扣件的抗滑力 12.800 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。懸臂部分受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。 本方案中，腳手架排距為1050mm，內(nèi)排腳手架距離墻體2050mm，支拉斜桿的支點(diǎn)距離墻體為 3100mm，水平支

20、撐梁的截面慣性矩I = 934.50 cm4，截面抵抗矩W = 116.80 cm3，截面積A = 25.15 cm2。受腳手架集中荷載 N=1.2×6.281 +1.4×4.568 = 13.932 kN；水平鋼梁自重荷載 q=1.2×25.150×0.0001×78.500 = 0.237 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)各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為R1 = 22.213 kN； R2 = 8.5

21、95 kN； R3 = -1.695 kN。 最大彎矩 Mmax= 8.545 kN.m；最大應(yīng)力 =M/1.05W+N/A= 8.545×106 /( 1.05 ×.0 )+ 0.000×103 / 2515.0 = 69.676 N/mm2；水平支撐梁的最大應(yīng)力計算值 69.676 N/mm2 小于 水平支撐梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 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16號槽鋼,計算公式如下 其中b - 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按照下式計算： b = 570 ×10.0×65.0×

22、 235 /( 3100.0×160.0×235.0) = 0.75由于b大于0.6，查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附表B，得到 b值為0.692。經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力 = 8.545×106 /( 0.692×.00 )= 105.649 N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 = 105.649 小于 f = 215.000 N/mm2 ,滿足要求! 十、拉繩的受力計算:水平鋼梁的軸力RAH和拉鋼繩的軸力RUi按照下面計算 其中RUicosi為鋼繩的 拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。各支點(diǎn)的支撐力 RCi=RUisini按照以上公式計算得到由左至右

23、各鋼繩拉力分別為：RU1=25.003 kN； 十一、拉繩的強(qiáng)度計算: 鋼絲拉繩(支桿)的內(nèi)力計算：鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU均取最大值進(jìn)行計算，為RU=25.003 kN 如果上面采用鋼絲繩，鋼絲繩的容許拉力按照下式計算： 其中Fg- 鋼絲繩的容許拉力(kN)； Fg - 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和(kN)， 計算中可以近似計算Fg=0.5d2，d為鋼絲繩直徑(mm)； - 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對6×19、6×37、6×61鋼絲繩分別取0.85、0.82和0.8； K - 鋼絲繩使用安全系數(shù)。計算中Fg取25.003kN，=0.820，K=6.000，得到：經(jīng)計算，鋼絲繩最小直徑必須大于20.000mm才能滿足要求！ 鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)強(qiáng)度計算鋼絲拉繩(斜拉桿)的軸力RU的最大值進(jìn)行計算作為拉環(huán)的拉力N，為N=RU=25.003kN鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)的強(qiáng)度計算公式為 其中 f 為拉環(huán)受力的單肢抗剪強(qiáng)度，取f = 125N/mm2；所需要的鋼絲拉繩(斜拉桿)的拉環(huán)最小直徑 D=(2500.281×4/3.142×125.000) 1/2 =16.000mm； 十二、錨固段與樓板連接的計算: 1.水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強(qiáng)度計算如下：水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的拉環(huán)受力 R=1.695 kN； 水平鋼梁