电业局电力调度通信中心普通悬挑架计算书

1、普通悬挑架计算书工程名称：邓州市电业局电力调度通信中心；89.70m;标准层层高：3.50m ;结构类型：框剪；建筑高度：总建筑面积：23585.00m ;总工期：450天;施工单位：河南天工建设集团；、参数信息 :1. 脚手架参数双排脚手架搭设高度为 22.8 米，立杆采用单立杆； 搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50 米，立杆的横距为 0.90 米，立杆的步距为 1.75米；内排架距离墙长度为 0.30 米；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；脚手架沿墙纵向长度为 45 米；采用的钢管类型为 48 X 3.5横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 0.80 ；连墙件布

2、置取两步三跨，竖向间距 3.50 米，水平间距 4.50 米，采用扣件连 接；连墙件连接方式为单扣件连接；2. 活荷载参数施工均布荷载标准值 (kN/m2):2.000 ；脚手架用途 : 装修脚手架； 同时施工层数 :1 层；3. 风荷载参数本工程地处河南省南阳市，查荷载规范基本风压为 0.350 ，风荷载高度变化系数 比为1.000，风荷载体型系数e为0.645 ;计算中考虑风荷载作用；4. 静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1272 ；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350 ;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140 ；安全设施与安全网自重标准值(kN

3、/m2):0.005 ;脚手板铺设层数:3层； 脚手板类别：竹串片脚手板；栏杆挡板类别：栏杆、竹串片脚手板挡板；5. 水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.35米，建筑物内锚固段长度1.65米。与楼板连接的螺栓直径(mm):12.00 ；楼板混凝土标号：C25;6. 拉绳与支杆参数支撑数量为:1 ；亘-内排架距萬墙长厦lb立杆的横距或排距11-第道支椁距离墙的距离m一盘挑梁锚固怅度1一悬拼絮悬挑怅度悬挑脚手架侧面图钢丝绳安全系数为:6.000 ；钢丝绳与梁夹角为（度）:70 ;悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结， 最里面面钢丝绳距离建筑物1.20悬挑架正立面图h

4、形。、小横杆的计算：小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变1. 均布荷载值计算小横杆的自重标准值：P 1= 0.038 kN/m脚手板的荷载标准值：P 2= 0.350 X 1.500/3=0.175 kN/m活荷载标准值：Q=2.000 X 1.500/3=1.000 kN/m ;荷载的计算值：q=1.2 X 0.038+1.2 X 0.175+1.4 X 1.000 = 1.656 kN/m ;Q1 I I H丨 II U1小横杆计算简图2. 强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,计算公式如下

5、：._ 2最大弯矩 Mqmax=1.656 X 0.900 /8 = 0.168 kN.m ;(T =33.008 N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值最大应力计算值 (T = Mqmax/W =33.008 N/mm 2;小横杆的最大应力计算值f=205.0 N/mm 2,满足要求！3. 挠度计算：最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载标准值 q=0.038+0.175+1.000 = 1.213 kN/mP"譌最大挠度 V = 5.0 X 1.213 X 900.07(384 X 2.060 X 105X 121900.0)=0.413 mm小横杆的最大挠度0.413 mm

6、小于小横杆的最大容许挠度900.0 / 150=6.000与10 mm 满足要求!、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，小横杆在大横杆的上面。1. 荷载值计算小横杆的自重标准值：P 1= 0.038 X 0.900=0.035 kN ;脚手板的荷载标准值：P 2= 0.350 X 0.900 X 1.500/3=0.158 kN ;活荷载标准值：Q= 2.000 X 0.900 X 1.500/3=0.900 kN ;荷载的设计值：P=(1.2 X 0.035+1.2X 0.158+1.4 X 0.900)/2=0.745 kN ;i1 111 IfVVIfV! 1 1 1

7、1 1 11 11 < : LLP PP PP P大横杆计算简图2. 强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配 的弯矩和。均布荷载最大弯矩计算:M1ma=0.08 X 0.038 X 1.500 X 1.5002=0.010 kN.m ；集中荷载最大弯矩计算公式如下：Mg =0却冋集中荷载最大弯矩计算：M2ma=0.267 X 0.745 X 1.500= 0.298 kN.m ;M = Ml max + M 2max = 0.010+0.298=0.309 kN.m最大应力计算值(T = 0.309 X 1/5080.0=60.794 N/mm 2;大

8、横杆的最大应力计算值(T = 60.794 N/mm2小于 大横杆的抗压强度设计 值f=205.0 N/mm 2,满足要求!3. 挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配 的挠度和,单位:mm均布荷载最大挠度计算公式如下：大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：VmaX= 0.677 X 0.038 X 1500.04 /(100 X 2.060 X 105X 121900.0)=0.052 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下：尸100£/集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:小横杆传递荷载 P= (0.035+0.158+0.900 ) /2=0.54

9、6kN35V= 1.883 X 0.546 X 1500.0 / ( 100 X 2.060 X 10 X 121900.0) = 1.382 mm ; 最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.382=1.434 mm ;大横杆的最大挠度1.434 mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0 / 150=10.0与10 mm满足要求!四、扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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5.2.5):其

10、中Rc -扣件抗滑承载力设计值，取6.40 kN ; R -纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;小横杆的自重标准值：P 1 = 0.038 X 0.900 X 2/2=0.035 kN ;大横杆的自重标准值：P 2 = 0.038 X 1.500=0.058 kN ;脚手板的自重标准值：P 3 = 0.350 X 0.900 X 1.500/2=0.236 kN ;活荷载标准值：Q = 2.000 X 0.900 X 1.500 /2 = 1.350 kN荷载的设计值：R=1.2 X (0.058+0.236)+1.4 X 1.350=2.243 kN ;R < 6.40 kN，

11、单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求U s -风荷载体型系数：取值为0.645 ;五、脚手架立杆荷载的计算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: 每米立杆承受的结构自重标准值(kN)，为0.1272N G1 F 0.1272+(0.90 X 2/2+1.50 X 2) X 0.038/1.75 X 22.80 = 4.851;脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹串片脚手板，标准值为0.35N 0.350 X 3X 1.500 X (0.900+0.3)/2 = 0.945 kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0

12、.14N G3 = 0.140 X 3X 1.500/2 = 0.315 kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2); 0.005N G4 = 0.005 X 1.500 X 22.800 = 0.171 kN经计算得到，静荷载标准值N G=Ng+N3+ N3+N34 = 6.282 kN ;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Ncf 2.000 X 0.900 X 1.500 X 1/2 = 1.350 kN风荷载标准值按照以下公式计算(GB50009-2001)(GB50009-2001)其中Wo -

13、基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范的规定采用:W o F 0.350 kN/m 2U z-风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范的规定采用:U zF 1.000经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7 X 0.350 X 1.000 X 0.645 = 0.158 kN/m 2不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N g+1.4Nq= 1.2 X 6.282+ 1.4 X 1.350= 9.429 kN ;考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 N g+0.85 X 1.4Nq = 1.2 X 6.282+ 0.85 X 1.4 X 1.350= 9

14、.145 kN ;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 Mw为Mw = 0.85 X 1.4WkLah2/10 =0.850 X 1.4 X 0.158 X 1.500 X1.7502/10 = 0.086 kN.m六、立杆的稳定性计算不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为:立杆的轴向压力设计值 ：N =9.429 kN ;计算立杆的截面回转半径：i = 1.58 cm计算长度附加系数参照扣件式规范表 5.3.3得：k = 1.155计算长度系数参照扣件式规范表 5.3.3得：卩=1.500 ;计算长度,由公式I o = k卩h确定：1。= 3.032 m ;长细比 Lo/i = 192.000轴心受

15、压立杆的稳定系数©由长细比lo/i的计算结果查表得到：© =0.195 ;立杆净截面面积：A = 4.89 cm 2立杆净截面模量（抵抗矩）：W = 5.08 cm 3; 钢管立杆抗压强度设计值：f =205.000 N/mm 2;(T = 9429.000/(0.195 X 489.000)=98.881 N/rhrn立杆稳定性计算 T = 98.881 N/mm2小于 立杆的抗压强度设计值f=205.000 N/mm2,满足要求！考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值：N =9.145 kN ;计算立杆的截面回转半径：i = 1.58 cm计算长度附加系

16、数参照扣件式规范表 5.3.3得：k = 1.155计算长度系数参照扣件式规范表 5.3.3得：卩=1.500 ;计算长度,由公式I 0 = kuh 确定：10 = 3.032 m ;长细比：L o/i = 192.000轴心受压立杆的稳定系数©由长细比l o/i的结果查表得到：© = 0.195 立杆净截面面积：A = 4.89 cm 2;立杆净截面模量(抵抗矩)：W = 5.08 cm 3;钢管立杆抗压强度设计值：f =205.000 N/mm 2;(T = 9145.283/(0.195X 489.000)+86385.354/5080.000 = 112.913 N

17、/mm;立杆稳定性计算(T = 112.913 N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205.000 N/mm2,满足要求！七、连墙件的计算：连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:N l = N lw + N 0风荷载标准值 W = 0.158 kN/m 2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw = 15.750 m 2;按规范5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N 0=5.000 kN ;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算:NW = 1.4 XAw = 3.484 kN ;连墙件的轴向力设计值 Nl = N lw + N 0= 8.484

18、 kN ;连墙件承载力设计值按下式计算:f = © A - f其中©-轴心受压立杆的稳定系数;由长细比10 /i = 300.000/15.800的结果查表得到 © =0.949, I为内排架距离墙的长度;又： A = 4.89 cm 2; f=205.00 N/mm 2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949 X 4.890 X 10-4 X 205.000 X 103 = 95.133 kN；N = 6.484 < N f = 95.133,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用单扣件与墙体连接。由以上计算到N i = 6.484大于单扣件的抗滑力

19、8.0 kN，满足要求!-11f脚手架1 <、 £产F结构扣件连墙件扣件连接示意图八、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本方案中，脚手架排距为900mm内排脚手架距离墙体300mm支拉斜杆的支点 距离墙体为1200mm水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.20 cm 4,截面抵抗矩W = 108.30 cm3，截面积 A = 21.95 cm 2。受脚手架集中荷载 N=1.2 X 6.282 +1.4 X 1.350 = 9.429 kN ;水平钢梁自重荷载 q=1.2 X 21.950

20、 X 0.0001 X 78.500 = 0.207 kN/m ;Br 1IPI q11L H1L1 JUJU L HU15C1200I116501 11 11 1悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到1.7G5i0 0.030 0311-5787.G37.SS2悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁变形图(kN)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1 = 11.246 kN ；R2 = 8.570 kN ；R3 = -0.337 kN 。最大弯矩 Mma= 1.521 kN.m ；最大应力(T =M/1.05W+N/A= 1.521 X /( 1

21、.05 108300.0 )+0.000X 103 / 2195.0 = 13.373 N/mm 2;水平支撑梁的最大应力计算值13.373 N/mm2小于 水平支撑梁的抗压强度设 计值215.000 N/mm2,满足要求!九、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下其中如-均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算:如=570 >10.0 03.0 X235 /( 1200.0 K60.0 X235.0) = 1.87由于如大于0.6，查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B,得到 柚值为0.919。经过计算得到最大应力(T = 1.521 X 10(

22、0.919 108300.00 )= 15.2752N/mm ;水平钢梁的稳定性计算(T = 15.275小于f = 215.000 N/mm 2 ,满足要求!、拉绳的受力计算水平钢梁的轴力FAh和拉钢绳的轴力Ri按照下面计算卫cos E2-1其中Rjicos B为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 Rci=RUiSin Bi按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:FUi=11.968 kN ；、拉绳的强度计算钢丝拉绳（支杆）的内力计算:钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力R均取最大值进行计算，为R=11.968 kN如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算:其中Fg-F g -a-钢丝绳的容许拉力（kN）；钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN），计算中可以近似计算Fg=0.5d2， d为钢丝绳直径（mm）;钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对 6X 19、6X37、6X61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8 ；K -钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取 11.968kN，a =0.820, K=6.000，得至U：经计算，钢丝绳最小直径必须大于14.000mm才能满足要求!钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环强度计算钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力R的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为N=R=11.968kN钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环的强度计算公式为其中f为拉环