悬挑脚手架计算书

悬挑脚手架计算书一、基本参数：立杆纵距la=1.5m立杆横距lb=1.05m脚手架形式双排架脚手架的步距h=1.8m脚手架搭设高度H=27m小横杆间距a=0.75m连墙件布置形式二步三跨悬挑梁采用20a号热轧工字钢槽口侧向放置每根立杆下均有悬挑梁悬挑长度l=1.5m悬挑梁锚固长度lm=1.5m锚固端采用φ20的钢筋拉环连接二、小横杆的计算1、小横杆荷载计算脚手板的荷载原则值q1=0.35×0.75=0.26kN/m活荷载原则值q2=3×0.75=2.25（kN/m）2、强度计算(1)、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：其中：l小横杆计算跨度l=1.05mq1脚手板的荷载原则值q1=0.26kN/mq2活荷载原则值q2=2.25kN/m经计算得到：M=(1.2×0.26+1.4×2.25)×1.05^2÷8=0.48kN.m(2)、截面应力计算公式如下：其中W钢管截面抵御矩W=5.08cm3M最大弯矩M=0.48kN.m经计算得到:σ=0.48×1000000÷(5.08×1000)＝94.49N/mm2小横杆强度计算值不不小于钢管抗弯强度设计值205N/mm2，故满足规定3、挠度计算最大挠度考虑为三跨持续梁均布荷载作用下的挠度,计算公式如下：其中:l小横杆计算跨度l=1.05mI截面惯性矩I=12.19cm4E弹性摸量E=206000N/mm2q1脚手板的荷载原则值q1=0.26kN/mq2活荷载原则值q2=2.25kN/m经计算得到：最大挠度V=5×(0.26+2.25)×(1.05×1000)^4÷(384×206000×12.19×10000)=1.58mm最大挠度计算值不不小于l/150=7mm,并且不不小于10mm,故满足规定三、大横杆的计算:1、荷载值计算小横杆的自重原则值:P1=0.03763×1.05=0.04kN脚手板的荷载原则值:P2=0.35×1.05×0.75=0.28kN脚手板的荷载原则值:P=0.04+0.28=0.32kN活荷载原则值:Q=3×1.05×0.75=2.36kN2、强度计算(1)、最大弯矩计算公式如下:其中:l立杆的纵距l=1.5mP静荷载原则值P=0.32kNQ活荷载原则值Q=2.36kN经计算得到最大弯矩M=0.175×(1.2×0.32+1.4×2.36)×1.5=0.97kN.m(2)、截面应力计算公式如下：其中W钢管截面抵御矩W=5.08cm3M最大弯矩M=0.97kN.m经计算得到:σ=0.97×1000000÷(5.08×1000)＝190.94N/mm2大横杆强度计算值不不小于钢管抗弯强度设计值205N/mm2，故满足规定3、挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分派的挠度和大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：其中:l立杆的纵距l=1.5mI截面惯性矩I=12.19cm4E弹性摸量E=206000N/mm2P静荷载原则值P=0.32kNQ活荷载原则值Q=2.36kN经计算最大挠度V=1.146×(0.32+2.36×(1.5×1000)^3÷(100×206000×12.19×10000)=4.13mm最大挠度计算值不不小于l/150=10mm,并且不不小于10mm,故满足规定四、扣件的抗滑承载力计算:横杆的自重原则值P1=0.03763×(1.05+1.5)=0.1kN脚手板的荷载原则值P2=0.35×1.5×1.05÷2=0.28kN活荷载原则值Q=3×1.5×1.05÷2=2.36kN荷载的计算值R=1.2×(0.1+0.28)+1.4×2.36=3.76kN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:其中:Rc扣件抗滑承载力设计值Rc=12kNR纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=3.76kN扣件的抗滑承载力不不小于单扣件抗滑承载力设计值8kN,满足规定!五、脚手架计算：1、荷载计算:立杆承受的构造自重原则值NG1=0.12×27=3.24kN脚手板的自重原则值NG2=0.35×2×1.5×(1.05+0.35)=0.74kN栏杆与挡脚板自重原则值NG3=0.14×1.5×2÷2=0.21kN吊挂的安全设施荷载：NG4=0.005×1.5×27=0.2kN静荷载原则值NG=3.24+0.74+0.21+0.2=4.39kN活荷载原则值NQ=3×1×1.5×1.05÷2=2.36kN风荷载原则值Wk=0.7×0.74×1.2×0.35=0.22kN/m2不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2×4.39+1.4×2.36=8.57kN考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值N=1.2×4.39+0.85×1.4×2.36=8.08kN风荷载原则值产生的立杆段弯矩：Mwk=0.22×1.5×1.8^2÷10=0.11kN.m风荷载设计值产生的立杆段弯矩：Mw=0.85×1.4×0.11=0.13kN.m构配件自重原则值产生的轴向力：NG2k=0.74+0.21+0.2=1.15kN2、立杆的稳定性计算:(1)、立杆的长细比计算:其中l立杆的计算长度l=1.155×1.5×1.8=3.12mI立杆的回转半径I=1.58cm通过计算,立杆的长细比λ=3.12×100÷1.58=198(2)、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中：A立杆净截面面积；取A=4.89cm2N不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=8.57kNφ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ的成果查表得到φ=0.184不考虑风荷载时立杆的稳定性σ=8.57×1000÷(0.184×(4.89×100))=95.25N/mm2考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式其中：A立杆净截面面积；取A=4.89cm2W立杆净截面模量(抵御矩)；取W=5.08cm3N考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值；取N=8.08kNMw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；取Mw=0.13kN.mφ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ的成果查表得到φ=0.184考虑风荷载时立杆的稳定性σ=8.08×1000÷(0.184×(4.89×100))+(0.13×1000000)÷(5.08×1000)=115.39N/mm2不考虑风荷载时,立杆稳定性不不小于205N/mm2,满足规定考虑风荷载时,立杆稳定性不不小于205N/mm2,满足规定3、最大搭设高度的计算不组合风荷载最大搭设高度：组合风荷载最大搭设高度：其中：A立杆净截面面积A=4.89cm2W钢管截面抵御矩W=5.08cm3f钢管立杆抗压强度设计值f=205N/mm2gk每米立杆承受的构造自重原则值gk=0.12kN/mNQK活荷载原则值NQK=2.36kNMwk计算立杆段由风荷载原则值产生的弯矩Mwk=0.11kN.mNG2K构配件自重原则值产生的轴向力NG2K=1.15kNφ轴心受压杆件稳定系数φ=0.184经计算，不组合风荷载最大搭设高度Hs=((0.184×(4.89×100)×205÷1000)-(1.2×1.15+1.4×2.36)÷(1.2×0.12)=95.56m组合风荷载最大搭设高度Hs=((0.184×(4.89×100)×205÷1000)-(1.2×1.15+0.85×1.4×(2.36+0.11×0.184×(4.89÷5.08÷100)))÷(1.2×0.12)=82.9m最大搭设高度应当取上式中的较小值Hs=82.9m由于搭设高度Hs不小于等于26m,因此按下式调整:经计算得到脚手架高度限值为[H]=76.55m调整后的高度不适宜超过50m,故:脚手架最大高度应为50m六、连墙件的计算:(1)、风荷载产生的连墙件轴向力设计值按照下式计算：其中：wk风荷载基本风压值，wk=0.22kN/m2Aw每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积；Aw=16.2m2经计算得到：风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=1.4×0.22×16.2=4.99kN(2)、连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：其中No连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力；取No=5kNNlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值Nlw=4.99kN经计算得到：连墙件轴向力计算值Nl=4.99+5=9.99kN(3)、连墙件轴向力设计值其中：φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ查表得到φ=0.938A立杆净截面面积A=4.89cm2[f]钢管的强度设计值[f]=205N/mm2通过计算得到Nf=0.938×(4.89×100)×205÷1000=94.03kN长细比λ计算:其中:l计算长度l=0.35mI钢管回转半径I=1.58cm通过计算,立杆的长细比λ=0.35×100÷1.58=23计算成果:连墙件轴向力计算值不不小于连墙件的轴向力设计值；满足规定连墙件轴向力计算值不不小于扣件抗滑承载力12kN,满足规定七、联梁计算:无联梁八、悬挑梁受力计算:1、悬挑梁所受集中荷载计算其中P脚手架立杆传递的集中荷载P=8.57kN通过计算:F=8.57kN2、挑梁最大弯矩其中:F悬挑梁受的集中荷载F=8.57kNlb脚手架横距lb=1.05mq悬挑梁自重原则值q=0.142kN/ml悬挑长度l=1.5mb脚手架内排架距墙距离b=0.35m通过计算:M=-8.57×(2×0.35+1.05)-0.142×1.5^2÷2=-15.16kN.m3、支撑点的最大支座力其中:F悬挑梁受的集中荷载F=8.57kNlb脚手架横距lb=1.05mq悬挑梁自重原则值q=0.142kN/ml悬挑长度l=1.5mlm锚固长度lm=1.5mb脚手架内排架距墙距离b=0.35m通过计算:Rp=(8.57×(2+0.35÷1.5+(0.35+1.05)÷1.5)+(1+(1.5÷1.5)^2)×0.142×1.5÷2=27.35kN4、固支点的最大支座力其中:F悬挑梁受的集中荷载F=8.57kNlb脚手架横距lb=1.05mq悬挑梁自重原则值q=0.142kN/ml悬挑长度l=1.5mlm锚固长度lm=1.5mb脚手架内排架距墙距离b=0.35m通过计算:RO=-8.57×(0.35÷1.5+1.05÷1.5)+(1-(1.5÷1.5)^2)×0.142×1.5÷2=-10kN九、悬挑梁挠度计算:1、悬挑梁最大挠度计算:其中:F悬挑梁受的集中荷载F=8.57kNlb脚手架横距lb=1.05mq悬挑梁自重原则值q=0.142kN/ml悬挑梁梁上支撑点距墙固支点距离l=1.5mlm锚固长度lm=1.5mb脚手架内排架距墙距离b=0.35m通过计算:V=((1+0.35÷1.5)×8.57×0.35^2×1.5÷(3×206000×2370÷10)+(1+(0.35+1.05)÷1.5)×8.57×(0.35+1.05)^2×1.5÷(3×206000×2370÷10)+(4×(1.5÷1.5)^2+3×(1.5÷1.5)^3-1)×0.142×1.5^2÷8×1.5×1.5÷(3×206000×2370÷10))×1000=0mm2、悬挑梁最大容许挠度计算:v=l/200=1.5×1000÷200=7.5mm悬挑梁最大挠度V=0mm不不小于最大容许挠度v=7.5mm,满足规定!十、悬挑梁强度计算1、悬挑梁型钢截面应力计算其中:A截面面积A=35.578cm2W截面抵御矩W=237cm3M挑梁最大弯矩M=-15.16kN.mN悬挑梁所受轴向力N=0kN通过计算:σ=1000000×15.16÷(1.05×1000×237)+1000×0÷(100×35.578)=60.92N/mm2型钢截面应力不不小于钢材强度设计值205N/mm2,故满足规定十一、悬挑梁整体稳定性计算其中:W截面抵御矩W=237cm3M挑