某剪力墙住宅联梁型钢悬挑脚手架计算书

联梁型钢悬挑脚手架计算书XXX工程XX楼工程；工程建设地点:XXXX；属于剪力墙结构；地上XXX层；地下XX层；建筑高度：37.7m；标准层层高：3m；总建筑面积：11073平方米；总工期：240天。XXXXXXXXXXXXX投资建设，XXXX设计院设计，XXXXXXX质勘察，XXXXX监理公司监理，XXXXXXXX组织施工；由XXXX云担任项目经理，XXXX担任技术负责人。型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)以及本工程的施工图纸。一、参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为19.8m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.2m，立杆的横距为0.85m，立杆的步距为1.5m；内排架距离墙长度为0.30m；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150.00m；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步两跨，竖向间距3m，水平间距2.4m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数本工程地处浙江杭州市，基本风压0.45kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1291；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:13层；脚手板类别:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:竹夹板挡板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.2m，建筑物内锚固段长度2.3m。悬挑水平钢梁上面的联梁采用18号工字钢槽口水平。锚固压点压环钢筋直径(mm):18.00；楼板混凝土标号:C25；主梁间距相当于立杆间距的倍数:2倍；6.拉绳与支杆参数支撑数量为:1；钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.300；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1.1m。二、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形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.2/3=0.14kN/m；活荷载标准值:Q=3×1.2/3=1.2kN/m；荷载的计算值:q=1.2×0.038+1.2×0.14+1.4×1.2=1.894kN/m；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:Mqmax=ql2/8最大弯矩Mqmax=1.894×0.852/8=0.171kN·m；最大应力计算值σ=Mqmax/W=33.673N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=33.673N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，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+0.14+1.2=1.378kN/m；νqmax=5ql4/384EI最大挠度ν=5.0×1.378×8504/(384×2.06×105×121900)=0.373mm；小横杆的最大挠度0.373mm小于小横杆的最大容许挠度850/150=5.667与10mm，满足要求！三、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:P1=0.038×0.85=0.033kN；脚手板的荷载标准值:P2=0.35×0.85×1.2/3=0.119kN；活荷载标准值:Q=3×0.85×1.2/3=1.02kN；荷载的设计值:P=(1.2×0.033+1.2×0.119+1.4×1.02)/2=0.805kN；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。Mmax=0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=0.267Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.805×1.2=0.258kN·m；M=M1max+M2max=0.004+0.258=0.262kN·m最大应力计算值σ=0.262×106/5080=51.642N/mm2；大横杆的最大弯曲应力计算值σ=51.642N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，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:νmax=0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：νmax=0.677×0.038×12004/(100×2.06×105×121900)=0.021mm；集中荷载最大挠度计算公式如下:νpmax=1.883Pl3/100EI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=(0.033+0.119+1.02)/2=0.586kNν=1.883×0.586×12003/(100×2.06×105×121900)=0.759mm；最大挠度和：ν=νmax+νpmax=0.021+0.759=0.781mm；大横杆的最大挠度0.781mm小于大横杆的最大容许挠度1200/150=8与10mm，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，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；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:P1=0.038×0.85×2/2=0.033kN；大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.2=0.046kN；脚手板的自重标准值:P3=0.35×0.85×1.2/2=0.178kN；活荷载标准值:Q=3×0.85×1.2/2=1.53kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.033+0.046+0.178)+1.4×1.53=2.451kN；R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！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：(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1291kN/mNG1=[0.1291+(0.85×2/2)×0.038/1.50]×19.80=2.987kN；(2)脚手板的自重标准值；采用竹串片脚手板，标准值为0.35kN/m2NG2=0.35×13×1.2×(0.85+0.3)/2=3.139kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹夹板挡板，标准值为0.14kN/mNG3=0.14×13×1.2/2=1.092kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.2×19.8=0.119kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.337kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×0.85×1.2×2/2=3.06kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.337+0.85×1.4×3.06=12.446kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×7.337+1.4×3.06=13.089kN；六、立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.45kN/m2；μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：μz=0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.45×0.74×0.214=0.05kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.05×1.2×1.52/10=0.016kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=12.446kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=N'=13.089kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表得：k=1.155；计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.599m；长细比:L0/i=164；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.262立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时σ=12446.194/(0.262×489)+16027.536/5080=100.301N/mm2；立杆稳定性计算σ=100.301N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=13088.7794/(00.262××489)==102.1162N/mmm2；立杆稳定性计算σσ=102..162N//mm2小于立杆的的抗压强度设设计值[ff]=2055N/mm22，满足要求求！七、连墙件的计算算连墙件的轴向力设设计值应按照照下式计算：：Nl=Nlw+NN0连墙件风荷载标准准值按脚手架架顶部高度计计算μz＝0.92，μs＝0.2144，ω0＝0.45，Wk=0.7μz·μμs·ω0=0.7×0.922×0.2114×0.445=0.0062kN//m2；每个连墙件的覆盖盖面积内脚手手架外侧的迎迎风面积AAw=7.2m2；按《建筑施工扣件件式钢管脚手手架安全技术术规范》条连连墙件约束脚脚手架平面外外变形所产生生的轴向力((kN),N0=5.0000kN；；风荷载产生的连墙墙件轴向力设设计值(kN)，按照照下式计算：：Nlw=1.4×WWk×Aw=0.6225kN；连墙件的轴向力设设计值Nl=Nlw+NN0=5.6625kN；；连墙件承载力设计计值按下式计计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴轴心受压立杆杆的稳定系数数；由长细比l/ii=300//15.8的的结果查表得得到φ=0.9449，l为内排架距距离墙的长度度；A=4..89cmm2；[f]=2205N/mmm2；连墙件轴向承载力力设计值为Nf=0.9449×4.89×10-4×205×103=95.1133kN；；Nl=5.625<<Nf=95.1133,连墙墙件的设计计计算满足要求求！连墙件采用双扣件件与墙体连接接。由以上计算得到Nl=5.6225小于双扣扣件的抗滑力力12kNN，满足要求求！连墙件扣件连接示示意图八、联梁的计算按照集中荷载作用用下的简支梁梁计算集中荷载P传递力力，P=133.089kkN；计算简图如下支撑按照简支梁的的计算公式RA=RRB=[(nn-1)/22]P+P其中n=2；；经过简支梁的计算算得到:支座反力(考虑到到支撑的自重重)RA=RB=(2-1)/22×13.0889+13..089+22.4×0.2888/2=19.9779kN;通过联梁传递到支支座的最大力力为(考虑到支撑撑的自重)2×13.0889+22.4×0.2888=26.8869kN;;最大弯矩(考虑到到支撑的自重重)Mmaxx=2//8×13.0889×2.4+00.288××2.4×2.4//8=8..061kNN·m;最大应力=8.0061×106/1885000==43.5772N/mmm2;水平支撑梁的最大大应力计算值值43.5572小于于205..0N/mmm2,满足要求！！九、水平型钢梁的的受力计算悬挑脚手架的水平平钢梁按照带带悬臂的连续续梁计算。悬臂部分受脚手架架荷载N的作用，里里端B为与楼板的的锚固点，AA为墙支点。本方案中，脚手架架排距为8550mm，内内排脚手架距距离墙体3000mm，支支拉斜杆的支支点距离墙体体为11000mm，水平支撑梁的截面面惯性矩I==1660ccm4，截面抵抗抗矩W=1885cm3，截面积A==30.6ccm2。根据前面计算结果果，受脚手架架作用的联梁梁传递集中力力(即传递到支支座的最大力力)N=226.8699kN；水平钢梁自重荷载载q=1..2×30.6×0.00001×78.5==0.2888kN/m；；悬挑脚手架示意图图悬挑脚手架计算简简图经过连续梁的计算算得到悬挑脚手架支撑梁梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁梁弯矩图(kN·m)悬挑脚手架支撑梁梁变形图(mm)各支座对支撑梁的的支撑反力由由左至右分别别为：R2=34.192kkN；R3=20.903kkN；R4=-0.349kkN。最大弯矩Mmaxx=4.3996kN·m；最大应力σ=M//1.05WW+N/A==4.3966×106/(1..05×11850000)+177.614××103/30600=28.3388N/mmm2；水平支撑梁的最大大应力计算值值28.3888N/mmm2小于水平支支撑梁的抗压压强度设计值值215NN/mm2,满足要求！！十、悬挑梁的整体体稳定性计算算水平钢梁采用188号工字钢,计算公式如如下σ=M/φbWx≤≤[f]其中φb--均匀弯曲的的受弯构件整整体稳定系数数：查表《钢结构设计计规范》(GB500017-20003)得，φb=2由于φb大于0..6，根据《钢钢结构设计规规范》(GB500017-20003)附表表B，得到φb值为0.933。经过计算得到最大大应力σ=4.4××106/(00.929××185×11000))=25.558N/mmm2；水平钢梁的稳定性性验算σ=25..58N/mmm2小于[f]]=215NN/mm2,满足要求求！十一、拉绳的受力力计算水平钢梁的轴力RRAH和拉钢绳绳的轴力RUi按照下面面计算RAH==ΣRUicosθi其中RUicossθi为钢绳的拉拉力对水平杆杆产生的轴压压力。各支点的支撑力RCi=RUisinθi按照以上公式计算算得到由左至至右各钢绳拉拉力分别为：：RU1=36.0442kN；十二、拉绳的强度度计算钢丝拉绳(支杆))的内力计算算钢丝拉绳(斜拉杆杆)的轴力RU均取最大值值进行计算，为为RU=36.042kkN选择6×19钢丝丝绳,钢丝绳公称称抗拉强度11550MPPa，直径21..5mm。[Fg]]=aFg/K其中[Fg]---钢丝绳的的容许拉力((kN)；Fg--钢丝丝绳的钢丝破破断拉力总和和(kN)，查表表得Fg＝271.55kN；α--钢丝绳之间间的荷载不均均匀系数，对对6×19、6×37、6×61钢丝绳分分别取0.885、0.82和0.8。α＝0.85；K--钢丝丝绳使用安全全系数。K＝6。得到：[Fg]==38.4662kN>RRu＝36.0442kN。经计算，选此型号号钢丝绳能够够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆杆)的拉环强度度计算钢丝拉绳(斜拉杆杆)的轴力RU的最大值进进行计算作为为拉环的拉力力N，为N=RU=36..042kNN钢丝拉绳(斜拉杆杆)的拉环的强强度计算公式式为σ=N/A≤[[f]其中[f]为为拉环钢筋抗抗拉强度，按按《混凝土结结构设计规范范》10.99.8每个个拉环按2个截面计算算的吊环应力力不应大于550N/mmm2；所需要的钢丝拉绳绳(斜拉杆)的拉环最小小直径D==(360442×4/(3..142×50×2))1//2=211.4mm；；实际拉环选用直径径D=22mmm的HPB2335的钢筋制制作即可。十三、锚固段与楼楼板连接的计计算水平钢梁与楼板压压点如果采用用压环，拉环环强度计算如如下水平钢梁与楼板压压点的拉环受受力R=00.349kkN；压环钢筋的设计直直径D=188mm；水平钢梁与楼板压压点的拉环强强度计算公式式为:σ=N/2A≤[f]其中[f]为为拉环钢筋抗抗拉强度，按按照《混凝土土结构设计规规范》10..9.8每每个拉环按22个截面计算算的吊环应力力不应大于550N/mmm2；A=πD2/4==3.1422×182/4=2554.4699mm2σ=N/2A=3348.8557/2544.469××2=0.6685N/mmm2；水平钢梁与楼板压压点的拉环一一定要压在楼楼板下层钢筋筋下面，并要要保证两侧330cm以上上搭接长度。拉环所受应力小于于50N/mmm2，满足要求求！十四、脚手架配件件数量匡算扣件式钢管脚手架架的杆件配备备数量需要一一定的富余量量，以适应构构架时变化需需要，因此按匡算方式来来计算；根据据脚手架立杆杆数量按以下下公式进行计计算：L=1..1·H·(n·(1+Hs//H)+laa/h·n-2·la/h)+[(H/hh)-1]取取整·[c/la]取整·(m+2)·lbN1=11.1·(H/2h+1)··n+11.1·((H/h)--1)·mN2=22.2·(H/h++1)·n·(1+Hs//H)+(c/laa+1)·(m+2)·K·2.2N3=L/liN4=00.3·L/liS=1..1·(n-2)·la·lbL--长杆总总长度(m)；N1--小横横杆数(根)；N2--直角扣件件数(个)；NN3--对接接扣件数(个)；N4--旋转扣件件数(个)；