阳台悬挑型钢计算书7.10

1、阳台悬挑型钢计算书依据标准：?建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术标准?JGJ130-2022?建筑结构荷载标准?GB50009-2022?钢结构设计标准?GB50017-2003?混凝土结构设计标准? GB50010-2022由于阳台不能作为型钢锚固段，故采用双5槽钢拉杆作为悬挑型钢的支撑点。做法如下列图示 意：计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00 0双排脚手架，搭设高度26.1米，立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.90米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.80米采用的钢管类型为© 48X 3.0，连墙件采用2步2跨，竖向间距3

2、.60米，水平间距3.00米施工活荷载为2.5kN/m2，同时考虑2层施工。脚手板采用钢筋网片，荷载为 0.15kN/m2,按 照铺设10层计算。栏杆采用木板，荷载为 0.16kN/m，平安网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下大 横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。根本风压0.30kN/m2，高度变化系数1.7900 ,体型系数1.1200。卸荷钢丝绳采取1段卸荷, 吊点卸荷水平距离1倍立杆间距。卸荷钢丝绳的换算系数为0.85，平安系数K=10.0,上吊点与下吊点距离3.2m。悬挑水平钢梁采用16号工字钢，建筑物外悬挑段长度1.30米，建筑物内锚固段长度2.70米。悬挑水平钢梁采用

3、悬臂式结构，拉杆采用双5槽钢与框架梁预埋钢板焊接拉 结。钢管惯性矩计算采用 匸n (D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=n (D4-d4)/32D。三、脚手架荷载标准值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：(1) 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1072N G1 = 0.107 X 26.100=2.799kN(2) 脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用钢筋网片脚手板，标准值为0.15N G2 = 0.150 X 10X 1.500 X (0.900+0.300)/2=1.350kN(3) 栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本

4、例采用栏杆、木板挡板，标准值为0.16N G3 = 0.160 X 1.500 X 10/2=1.200kN 吊挂的平安设施荷载，包括平安网(kN/m2); 0.010N G4 = 0.010 X 1.500 X 26.100=0.391kN经计算得到，静荷载标准值 Ng = Ng什N32+N33+N34 = 5.741kN。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 Nq = 2.500 X 2X 1.500 X 0.900/2=3.375kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0根本风压(kN/m2)，W = 0.300

5、U z 风荷载高度变化系数，Ct = 1.790U s 风荷载体型系数：US = 1.120经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.300 X 1.790 X 1.120 = 0.601kN/m 2。考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N g + 0.9 X 1.4Nq考虑到分段卸荷作用，经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：N=(1.2 X 5.741+0.9 X 1.4 X 3.375)/2 X 1.50=8.356kN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 + 1.4N q考虑到分段卸荷作用，经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：N=(1.2

6、 X 5.741+1.4 X 3.375)/2 X 1.50=8.710kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw 计算公式2M w = 0.9 X 1.4Wkl ah2/10其中Wk 风荷载标准值(kN/m2);l a立杆的纵距(m)；h立杆的步距(m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩：M w=0.9 X 1.4 X 0.601 X 1.500 X 1.800 X 四、立杆的稳定性计算1. 卸荷计算卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。在脚手架全高范围内增加1吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分 段计算。计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。下吊计算公式:W为吊点水平距离内擲手架全高

7、的竖向荷載 相M唏段麴经过计算得到a i =arctg3.15/(0.90+0.30)=69.146°a 2=arctg3.15/0.30=84.56°最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为8.356kN和8.356kN。最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为8.710kN和8.710kN。考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为(kN)T1=9.32 T2=8.75 F1=3.32 F2=0.83其中T钢丝绳拉力，F钢丝绳水平分力。所有卸荷钢丝绳的最大拉力为 9.321kN。选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于10.000 X 9.321/0.850=109.658kN 。选择6X 19

8、+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa直径15.5mm满足要求！吊环强度计算公式为a = T / A < f其中f吊环钢筋抗拉强度，?混凝土结构设计标准?2022中规定f = 65N/mm； A 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算。1/2经过计算得到，选择吊环的直径要至少 (18641.910 X4/3.1416/65/2)=14mm2. 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算其中N立杆的轴心压力设计值，N=8.710kN;i计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm ;k 计算长度附加系数，取1.155 ;u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500 ;I 0 计算长度m,由公

9、式 I 0 = kuh 确定，I 0=1.155 X 1.500 x 1.800=3.118m； A立杆净截面面积，A=4.239cn?;3W立杆净截面模量抵抗矩,W=4.491cm ;入由长细比，为3118/16=196;©轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l 0/i的结果查表得到0.190 ;T钢管立杆受压强度计算值N/mm2;f钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm 2;经计算得：2T =8710/0. 19X 424=108.401N/mm；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算7 < f,满足要求！3. 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算其中N 立杆的轴心压力设计值，N

10、=8.356kN;i计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm ;k 计算长度附加系数，取1.155 ;u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500 ;l 0 计算长度m,由公式 I 0 = kuh 确定，l 0=1.155 X 1.500 x 1.800=3.118m ; A立杆净截面面积，A=4.239cni ;3W立杆净截面模量抵抗矩,W=4.491cm ;入由长细比，为3118/16=196 ;©轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l 0/i的结果查表得到0.190 ;Mw 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，M=0.368kN.m ;7钢管立杆受压强度计算值N/mm2;f

11、钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm 2 ;经计算得到(T =8356/(0.19 X 424)+368000/4491=185.999N/mm ;考虑风荷载时，立杆的稳定性计算(7 < f,满足要求！五、型钢的受力计算1、悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算A为槽钢上拉点悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点,/ a -1/ n,2HiAHir悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式尺厂-敢今和十¥(1-疋) 支座弯矩计算公式叫 -AT(?m+ 呀J - -|C点最大挠度计算公式I十霧ZMF+答知化加-® 其中 k = m/l,k | = m/,k

12、 2 = m2/l。本工程算例中，m= 1300mm l = 2700mm m= 300mm m2 = 1200mm m3 = 1950mm H=3150m;43水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm ，截面模量抵抗矩W = 141.00cm。受脚手架作用集中强度计算荷载N=8.71kN水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2 X 26.10 X 0.0001 X 7.85 X 10=0.25kN/mk=1.30/2.70=0.48 k 1=0.30/2.70=0.11k 2=1.20/2.70=0.44代入公式，经过计算得到支座反力RA=22.988kN支座反力RB=-4.584kN最大

13、弯矩 MA抗弯计算强度 f=13.273 X 10 /(1.05 X 141000.0)=89.654N/mm水平支撑梁的抗弯计算强度小于 215.0N/mni,满足要求！受脚手架作用集中计算荷载 N=5.74+3.38=9.12kN水平钢梁自重计算荷载 q=26.10 X 0.0001 X 7.85 X 10=0.21kN/m最大挠度V max=9.646mm按照?建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术标准?(JGJ 130-2022)表规定：水平支撑梁的最大挠度小于2600.0/250,满足要求！2、拉杆的强度计算a =arctg3.15/1.95=58.241°型钢T的拉力为：T=2

14、7.044 kN，由于拉杆为双5槽钢，故一根5槽钢受到的拉应力为N=T/2=13.522kN拉杆以单5号槽钢计算，斜拉杆的容许拉应力按照下式计算：T =N/A < f其中N斜拉杆的轴心拉力设计值，N =13.522kN;2斜拉杆净截面面积，A =6.93cm ；f斜拉杆抗拉强度设计值，f = 215N/mm ；32(T =N/A=13.522X 103/693=19.512N/mm受拉斜杆的抗拉强度计算(T< f,满足要求!3、型钢焊接焊缝强度计算:(1) 拉杆上端焊缝计算:N f w fhrf TthelW1)N f w f Tf helW2)3)其中N单斜拉杆的轴心拉力 N =

15、 13.522kN ；he角焊缝的计算厚度，对直角焊缝等于0.7hf,hf为焊脚尺寸，设计值为8mmI w角焊缝的计算长度，取50-2*8=34mmfW 角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值，根据GB50017-2003钢结构设计标准Q235钢角焊缝强度设计值为160N/mm；t 正面角焊缝的强度设计值增大系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构 f =1.22 ;B =arctg1.95/3.15=31.759根据力的分解可得：F仁7.114 kN F2=11.500kNhelW7 114 10326.154 1.12 160 195.2 N/mni8 34helW11.5 1042.27

16、9 160 N/mn28 34226.15442.2792 47.403 160 N/mR21.22受拉斜杆焊缝抗拉强度计算满足要求受拉斜杆焊缝抗剪强度计算满足要求(2)拉杆下端焊缝计算:a =arctg3.15/1.95=58.241°根据力的分解可得：F3=7.114kNN/mrnN11.510342.279he>W834N7.11410326.154helw8342f2 ff242.2791.2226.1542F4=11.500 kN1.12 160 195.2 N/mni2160 N/mm243.417 160 N/mm受拉斜杆焊缝抗拉强度计算满足要求受拉斜杆焊缝抗剪强

17、度计算满足要求4、预埋钢板连接计算(1) 根本参数法向拉力设计值N = 14.288kN，弯矩设计值M = OkN m剪力设计值V = 22.999kN受力直锚筋的层数n = 2层，每层直锚筋的根数、直径为：2 ©20;每层直锚筋的间距bi = 120mm,沿剪力方向最外层锚筋中心线之间的距离z = 120mm每排直锚筋的间距b = 120mm锚板厚度t = 15mm锚板宽度B = 200mm锚板高度H = 200mm混凝土强度等级为C25, f c = 11.94N/mm2;锚筋的抗拉强度设计值f y = 270N/mni(2) 锚筋的总截面面积 As验算当有剪力、法向拉力共同作用

18、时，应按混凝土标准式9.7.2 1及式9.7.2 2两个公式计算，并取其中的较大值：A S > V / ( ar afy) + N / (0.8 b fy)+M / (1.3r bafy z)A s?N / (0.8 a fy) + M / (0.4 r bafy z)锚筋的受剪承载力系数a按混凝土标准式9.7.2 5计算：a = (4.0 - 0.08d)(f c / f y)0.5 = (4.0-0.08*20)*(11.94/270)0.5 = 0.505锚板的弯曲变形折减系数 a按混凝土标准式9.7.2 6计算：a = 0.6 + 0.25t / d = 0.6+0.25*15/

19、20= 0.788当锚筋层数n = 2时，锚筋层数影响系数ar二1锚筋的总截面面积 As = 4*314.2 = 1256.8mmA s1 = V / ( ar vafy) + N / (0.8b fy) + M / (1.3 r afy z)=22999/(1*0.505*270)+14288/(0.8*0.788*270)+02 2=253mm < As = 1256.8mmA s2 = N / (0.8 a fy) + M / (0.4 arfy z)=14288/(0.8*0.788*270)+02 2=84mm < As = 1256.8mm(3) 锚筋间距和锚筋至构件边

20、缘的距离按混凝土标准第9.7.4 条，对受剪预埋件，其锚筋的间距b、b1不应大于300mm且b1不 应小于6d和70mm;锚筋至构件边缘的距离 c 1,不应小于6d和70mm b、c均不应小于3d和 45mm 即：b、b1 < 300mm b、c > 60mm b、C1 > 120mm(4) 锚板的构造要求锚板的厚度不宜小于锚筋直径的 60 %。受拉和受弯预埋件的锚板厚度尚宜大于b/8锚板厚度t = 15mm > 0.6d= 12mn,满足要求。锚板厚度t = 15mm > b/8= 120/8 = 15mm满足要求。锚筋中心至锚板边缘的距离t 1 > Max