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文档简介
外挂悬挑式花篮盘扣脚手架安全专项方案目录TOC\o"1-1"\h\u100081.编制依据 页10.2、计算书10.2.1悬挑1300mm工字钢花篮螺栓悬挑架(盘扣式)计算书计算依据1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-20102、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计标准》GB50017-20175、《混凝土结构设计规范》GB50010-20106、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018架体验算一、脚手架参数结构重要性系数γ01可变荷载调整系数γL0.9立杆纵向间距la(m)1.5立杆步距h(m)2顶部防护栏杆高h1(m)1.5纵横向扫地杆距立杆底距离h2(mm)250立杆排号立杆依次横距lb(m)立杆搭设高度Hs(m)10.319.820.919.8二、荷载设计脚手板类型冲压钢脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.35脚手板铺设方式2步1设密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)0.01挡脚板类型冲压钢脚手板挡板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.17挡脚板铺设方式2步1设结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Qkjj(kN/m2)3风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、立杆稳定性)基本风压ω0(kN/m2)0.20.253,0.253风荷载高度变化系数μz(连墙件、立杆稳定性)1.264,1.264风荷载体型系数μs1搭设示意图\h盘扣式脚手架剖面图\h盘扣式脚手架立面图\h盘扣式脚手架平面图三、横向横杆验算纵横向水平杆钢管类型Φ48×2.8纵横向水平杆钢管每米自重m2(kN/m)0.028横向横杆抗弯强度设计值(f)(N/mm2)205横向横杆截面惯性矩I(mm4)92800横向横杆弹性模量E(N/mm2)206000横向横杆截面抵抗矩W(mm3)3860承载力使用极限状态q=1.3×(m2+Gkjb×la)+0.9×1.5×Qkjj×la=1.3×(0.028+0.35×1.500)+0.9×1.5×3.0×1.500=6.794kN/m正常使用极限状态q'=(m2+Gkjb×la)+Qkjj×la=(0.028+0.35×1.500)+3×1.5=5.053kN/m计算简图如下1、抗弯验算Mmax=qlb2/8=6.794×0.9002/8=0.688kN·mσ=γ0Mmax/W=1×0.688×106/3860=178.208N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求。2、挠度验算νmax=5q'lb4/(384EI)=5×5.053×9004/(384×206000×92800)=2.258mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[900/150,10]=6mm满足要求。四、荷载计算立杆钢管类型Ф48×3.2立杆每米自重m1(kN/m)0.045纵横向水平杆钢管类型Φ48×2.8纵横向水平杆钢管每米自重m2(kN/m)0.028外斜杆材料形式专用斜杆外斜杆每米自重m4(kN/m)0.015外斜杆布置5跨1设外斜杆钢管截面类型Φ48×2.8单立杆静荷载计算1、结构自重标准值NG1k(1)、立杆的自重标准值NG1k1立杆1:NG1k1=Hs1×m1=19.8×0.045=0.891kN立杆2:NG1k1=Hs2×m1=19.8×0.045=0.891kN(2)、纵向横杆的自重标准值NG1k2立杆1:步数n1=(Hs1-h1-h2)/h=(19.8-1.5-0.25)/2=9NG1k2=m2×la×(n1+1)=0.028×1.5×(9+1)=0.420kN立杆2:步数n2=(Hs2-h1-h2)/h=(19.8-1.5-0.25)/2=9NG1k2=m2×la×(n2+1)=0.028×1.5×(9+1)=0.420kN(3)、横向横杆的自重标准值NG1k3立杆1:NG1k3=(9+1)×0.028×0.900/2=0.126kN立杆2:NG1k3=(9+1)×0.028×0.900/2=0.126kN(4)、外斜杆的自重标准值NG1k4立杆2:NG1k4=m4×(22+1.52)0.5×n2×1/5=0.015×(22+1.52)0.5×9×1/5=0.068kN1/5表示专用外斜杆5跨1设结构自重标准值NG1k总计立杆1:NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3=0.891+0.42+0.126=1.437kN立杆2:NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k4=0.891+0.42+0.126+0.068=1.505kN2、构配件自重标准值NG2k(1)、脚手板的自重标准值NG2k1立杆1:NG2k1=(n1+1)×la×0.9×Gkjb×1/2/2=(9+1)×1.500×0.9×0.350×1/2/2=1.181kN立杆2:NG2k1=(n2+1)×la×0.9×Gkjb×1/2/2=(9+1)×1.500×0.9×0.350×1/2/2=1.181kN1/2表示脚手板2步1设(2)、栏杆挡脚板的自重标准值NG2k2立杆2:NG2k2=(n2+1)×la×Gkdb×1/2=(9+1)×1.500×0.17×1/2=1.275kN1/2表示挡脚板2步1设(3)、围护材料的自重标准值NG2k3立杆2:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.500×19.8=0.297kN构配件自重标准值NG2k总计立杆1:NG2k=NG2k1=1.181kN立杆2:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.181+1.275+0.297=2.753kN单立杆施工活荷载计算立杆1:NQ1k=la×0.9×(njj×Qkjj)/2=1.500×0.9×(1×3)/2=2.025kN立杆2:NQ1k=la×0.9×(njj×Qkjj)/2=1.500×0.9×(1×3)/2=2.025kN组合风荷载作用下单立杆轴向力:立杆1:N1=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.437+1.181)+0.9×1.5×2.02=6.137kN立杆2:N2=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.505+2.753)+0.9×1.5×2.02=8.269kN立杆最大轴力设计值N=max(N1,N2)=max(6.137,8.269)=8.269kN五、立杆稳定性验算立杆钢管类型Ф48×3.2立杆每米自重ml(kN)0.045立杆截面抵抗矩W(mm3)7700立杆截面回转半径i(mm)20.1立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)300立杆截面面积A(mm2)571连墙件布置方式两步三跨立杆计算长度系数μ1.451、立杆长细比验算l0=μ×h=1.45×2=2.9m长细比λ=l0/i=2.9×1000/20.1=144.279≤210查表得,φ=0.248满足要求2、立杆稳定性验算Mw=0.9×0.9×1.5ωklah2/10=0.9×0.9×1.5×0.253×1.50×2.002/10=0.184kN·m立杆的轴心压力标准值N'=(NG1k+NG2k)+NQ1k=(1.505+2.753)+2.025=6.283kN立杆的轴心压力设计值N=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.505+2.753)+0.9×1.5×2.025=8.269kNσ=γ0[N/(φA)+Mw/W]=1×[8268.82/(0.248×571.00)+0.184×106/7700]=82.345N/mm2≤[f]=300N/mm2满足要求!3、立杆底部轴力标准值计算立杆1:恒载标准值FG1=2.618kN,活载标准值FQ1=2.025kN立杆2:恒载标准值FG2=4.258kN,活载标准值FQ2=2.025kN六、连墙件承载力验算连墙件布置方式两步三跨连墙件连接方式扣件连接连墙件计算长度l0(mm)600连墙件截面类型钢管连墙件型号Φ48×2.8连墙件截面面积Ac(mm2)398连墙件截面回转半径i(mm)16连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)205扣件抗滑移折减系数0.85扣件连接方式双扣件Nlw=1.5×ωk×Ll×Hl=1.5ωk2h3la=1.5×0.253×2×2×3×1.5=6.83kN长细比λ=l0/i=600/16=37.5,查《规范》JGJ231-2010表D得,φ=0.896连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0,取3kN。(Nlw+N0)/(φAc)=(6.831+3)×103/(0.896×398)=27.568N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!扣件抗滑承载力验算:Nlw+N0=6.831+3=9.831kN≤0.85×12=10.2kN满足要求!悬挑梁验算一、基本参数主梁离地高度(m)2.85悬挑方式联梁悬挑主梁间距(mm)3000主梁间距相当于几倍立杆间距(倍数)nb2主梁与建筑物连接方式锚固螺栓连接主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)1250梁/楼板混凝土强度等级C30二、荷载布置参数支撑点号支撑方式距主梁外锚固点水平距离(mm)支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm)支撑件上下固定点的水平距离L2(mm)是否参与计算1上拉110028501050是作用点号各排立杆传至梁上荷载标准值F'(kN)各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)主梁间距la(mm)16.2838.269300300026.2838.26912003000附图如下:\h平面图\h立面图三、联梁验算联梁材料类型工字钢联梁合并根数nl1联梁材料规格16号工字钢联梁截面积A(cm2)26.11联梁截面惯性矩I(cm4)1130联梁截面抵抗矩W(cm3)141联梁自重标准值gk(kN/m)0.205联梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)215联梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)125联梁弹性模量E(N/mm2)206000联梁计算模型三等跨连续梁荷载标准值:q'=gk=0.205=0.205kN/m第1排:F'1=F1'/nl=6.283/1=6.283kN第2排:F'2=F2'/nl=6.283/1=6.283kNF'=max[F'1,F'2]=6.283kN荷载设计值:q=1.3×gk=1.3×0.205=0.267kN/m第1排:F1=F1/nl=8.269/1=8.269kN第2排:F2=F2/nl=8.269/1=8.269kNF=max[F1,F2]=8.269kN计算简图如下:1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=γ0Mmax/W=1×4.521×106/141000=32.067N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1×5.855×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=6.92N/mm2τmax=6.92N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=0.892mm≤[ν]=la/250=3000/250=12mm符合要求!4、支座反力计算正常使用受力状态下:第1排:R'1max=14.185kN第2排:R'2max=14.185kN极限受力状态下:第1排:R1max=18.659kN第2排:R2max=18.659kN四、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁合并根数nz1主梁材料规格16号工字钢主梁截面积A(cm2)26.11主梁截面惯性矩Ix(cm4)1130主梁截面抵抗矩Wx(cm3)141主梁自重标准值gk(kN/m)0.205主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)215主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁与建筑物连接螺栓类型摩擦型高强螺栓竖向连接钢板强度等级Q345竖向连接钢板厚度dt(mm)20主梁与建筑物连接螺栓个数n:2高强螺栓的性能等级8.8级高强螺栓公称直径M20摩擦面抗滑移系数u0.5一个高强螺栓的预拉力P(kN)125高强螺栓传力摩擦面数目nf1主梁允许挠度[ν](mm)1/250荷载标准值:q'=gk=0.205=0.205kN/m第1排:F'1=nl×R'1max/nz=1×14.185/1=14.185kN第2排:F'2=nl×R'2max/nz=1×14.185/1=14.185kN荷载设计值:q=1.3×gk=1.3×0.205=0.267kN/m第1排:F1=nl×R1max/nz=1×18.659/1=18.659kN第2排:F2=nl×R2max/nz=1×18.659/1=18.659kN1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=γ0Mmax/W=1×3.596×106/141000=25.5N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1×12.014×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=14.198N/mm2τmax=14.198N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=0.085mm≤[ν]=2×lx/250=2×1250/250=10mm符合要求!4、支座反力计算设计值:R1=12.014kN,R2=25.642kN五、上拉杆件验算上拉杆材料类型钢筋(钢拉杆)上拉杆件直径(mm)20上拉杆截面积A(cm2)3.142上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2)205上拉杆弹性模量E(N/mm2)206000花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)20花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)170上拉杆件与建筑物连接参数:上拉连接螺栓类型摩擦型高强螺栓上拉杆与建筑物连接螺栓个数n1:1高强螺栓的性能等级8.8级高强螺栓公称直径M20摩擦面抗滑移系数u0.5一个高强螺栓的预拉力P(kN)125高强螺栓传力摩擦面数目nf1上拉杆件与主梁连接参数:轴销钢材类型45号钢轴销直径(mm)20轴销抗剪强度容许值fvb(N/mm2)125型钢主梁位置吊耳板连接轴销个数n211、上拉杆强度验算上拉杆件角度计算:α1=arctanL1/L2=arctan(2850/1050)=69.775°上拉杆件支座力:设计值:RS1=nzR2=1×25.642=25.642kN主梁轴向力设计值:NSZ1=RS1/tanα1=25.642/tan69.775°=9.447kN上拉杆件轴向力:设计值:NS1=γ0RS1/sinα1=1×25.642/sin69.775°=27.327kN上拉杆件的最大轴向拉力设计值:NS=max[NS1...NSi]=27.327kN轴心受拉稳定性计算:σ=NS/A=27.327×103/314.2=86.972N/mm2≤f=205N/mm2符合要求!2、花篮螺栓验算σ=Ns/(π×de2/4)=27.327×103/(π×202/4)=86.983N/mm2≤[ft]=170N/mm2符合要求!3、吊耳板计算型钢主梁上吊耳板排数1吊耳板厚t(mm)12吊耳板两侧边缘与吊孔边缘净距b(mm)50顺受力方向,吊孔边距板边缘最小距离a(mm)65吊孔直径d0(mm)25吊耳板抗拉强度设计值f(N/mm2)205吊耳板抗剪强度设计值fv(N/mm2)125\h吊耳板由于型钢主梁位置吊耳板排数为1,则单个吊耳板所受荷载为Nd=27.327/1=27.327kN参考GB50017-2017,对连接耳板进行如下验算:(1)耳板构造要求Be=2t+16=2×12+16=40mm≤b=50mm满足要求!4Be/3=4×40/3=53.333mm≤a=65mm满足要求!(2)耳板孔净截面处的抗拉强度验算计算宽度:b1=min(2t+16,b-d0/3)=min(2×12+16,50-25/3)=40mmσ=Nd/(2tb1)=27.327×103/(2×12×40)=28.465N/mm2≤f=205N/mm2耳板孔净截面处抗拉强度满足要求!(3)耳板端部截面抗拉(劈开)强度验算σ=Nd/[2t(a-2d0/3)]=27.327×103/[2×12×(65-2×25/3)]=23.557N/mm2≤f=205N/mm2耳板端部截面抗拉强度满足要求!(4)耳板抗剪强度验算耳板端部抗剪截面宽度:Z=[(a+d0/2)2-(d0/2)2]0.5=[(65+25/2)2-(25/2)2]0.5=76.485mmτ=Nd/(2tZ)=27.327×103/(2×12×76.485)=14.887N/mm2≤fv=125N/mm2耳板抗剪强度满足要求!4、吊耳板与型钢主梁连接焊缝验算角焊缝焊脚尺寸hf(mm)8角焊缝强度设计值ffw(N/mm2)160单个吊耳板与型钢主梁连接焊缝总长度lw1(mm)120各上拉杆位置单个吊耳板焊缝所受荷载,垂直焊缝方向荷载F、平行焊缝方向荷载V分别为:上拉杆1位置吊耳板:由于型钢梁上吊耳板排数为1,则:单个吊耳板垂直焊缝方向荷载F1=RS1/1=25.642/1=25.642kN单个吊耳板平行焊缝方向荷载V1=RSZ1/1=9.447/1=9.447kN垂直于焊缝长度作用力(正应力):σf=F1/(0.7hflw1)=25.642×103/(0.7×8×120)=38.157N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2平行于焊缝长度作用力(剪应力):τf=V1/(0.7hflw1)=9.447×103/(0.7×8×120)=14.058N/mm2≤ffw=160N/mm2[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(38.157/1.22)2+14.0582]0.5=34.291N/mm2≤ffw=160N/mm2上拉杆1位置吊耳板焊缝强度满足要求!5、钢拉杆与吊耳板连接焊缝验算角焊缝焊脚尺寸hf(mm)8角焊缝强度设计值ffw(N/mm2)160钢拉杆端部与吊耳板连接焊缝总长度lw2(mm)120钢拉杆与吊耳板连接焊缝主要承受剪应力:τf=Nd/(0.7hf×lw2)=27.327×103/(0.7×8×120)=40.665N/mm2≤ffw=160N/mm2钢拉杆与吊耳板连接焊缝验算符合要求!6、上拉与主梁连接吊耳板轴销验算上拉与主梁连接吊耳板轴销主要承受剪力:单个轴销抗剪承载力容许值:Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.142×202×125/(4×1000)=39.27kN轴销所受剪力:Nv=Ns/n2=27.327/1=27.327kN≤Nvb=39.27kN上拉与主梁连接吊耳板轴销抗剪符合要求!7、上拉杆件与建筑物连接锚固螺栓验算上拉杆1:与建筑物连接螺栓所受拉力Nt1=Ns1×sin(90-α1)=27.327×sin(90°-69.775°)=9.447kN与建筑物连接螺栓所受剪力Nv1=Ns1×cos(90-α1)=27.327×cos(90°-69.775°)=25.642kN单个螺栓所受的拉力值:Nt=Nt1/n1=9.447/1=9.447kN单个螺栓所受的剪力值:Nv=Nv1/n1=25.642/1=25.642kN单个高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0.9knfuP=0.9×1×1×0.5×125=56.25kN每个高强螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.8P=0.8×125=100kNNV/Nvb+Nt/Ntb=25.642/56.25+9.447/100=0.55≤1螺栓承载力满足要求。六、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力:N=|[(-(-NSZ1))]|/nz=|[(-(-9.447))]|/1=9.447kN压弯构件强度:σmax=γ0[Mmax/(γW)+N/A]=1×[3.596×106/(1.05×141×103)+9.447×103/2611]=27.904N/mm2≤[f]=215N/mm2塑性发展系数γ符合要求!受弯构件整体稳定性分析:其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:查表《钢结构设计标准》(GB50017-2017)得,φb=2由于φb大于0.6,根据《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附表C,得到φb'值为0.93。γ0Mmax/(φb'Wxf)=1×3.596×106/(0.929×141×215×103)=0.128≤1符合要求!七、主梁与建筑物节点验算1、计算参数主梁与建筑物连接螺栓类型摩擦型高强螺栓竖向连接钢板强度等级Q345竖向连接钢板厚度dt(mm)20主梁与建筑物连接螺栓个数n:2高强螺栓的性能等级8.8级高强螺栓公称直径M20摩擦面抗滑移系数u0.5一个高强螺栓的预拉力P(kN)125高强螺栓传力摩擦面数目nf12、高强螺栓承载力计算假设每个螺栓承受主梁传来的拉力和剪力均相等。V=1×12.014=12.014kN,N=1×9.447=9.447kN单个高强螺栓所受的剪力值NV=V/n=12.014/2=6.007kN单个高强螺栓所受的拉力值Nt=N/n=9.447/2=4.723kN单个高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0.9knfuP=0.9×1×1×0.5×125=56.25kN每个高强螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.8P=0.8×125=100kNNV/Nvb+Nt/Ntb=6.007/56.25+4.723/100=0.154≤1高强螺栓承载力满足要求。9.2.2悬挑1800mm工字钢花篮螺栓悬挑架(盘扣式)计算书计算依据1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-20102、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计标准》GB50017-20175、《混凝土结构设计规范》GB50010-20106、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018架体验算一、脚手架参数结构重要性系数γ01可变荷载调整系数γL0.9立杆纵向间距la(m)1.5立杆步距h(m)2顶部防护栏杆高h1(m)1.5纵横向扫地杆距立杆底距离h2(mm)250立杆排号立杆依次横距lb(m)立杆搭设高度Hs(m)10.819.820.919.8二、荷载设计脚手板类型冲压钢脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.35脚手板铺设方式2步1设密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)0.01挡脚板类型冲压钢脚手板挡板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.17挡脚板铺设方式2步1设结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Qkjj(kN/m2)3风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、立杆稳定性)基本风压ω0(kN/m2)0.20.253,0.253风荷载高度变化系数μz(连墙件、立杆稳定性)1.264,1.264风荷载体型系数μs1搭设示意图\h盘扣式脚手架剖面图\h盘扣式脚手架立面图\h盘扣式脚手架平面图三、横向横杆验算纵横向水平杆钢管类型Φ48×2.8纵横向水平杆钢管每米自重m2(kN/m)0.028横向横杆抗弯强度设计值(f)(N/mm2)205横向横杆截面惯性矩I(mm4)92800横向横杆弹性模量E(N/mm2)206000横向横杆截面抵抗矩W(mm3)3860承载力使用极限状态q=1.3×(m2+Gkjb×la)+0.9×1.5×Qkjj×la=1.3×(0.028+0.35×1.500)+0.9×1.5×3.0×1.500=6.794kN/m正常使用极限状态q'=(m2+Gkjb×la)+Qkjj×la=(0.028+0.35×1.500)+3×1.5=5.053kN/m计算简图如下1、抗弯验算Mmax=qlb2/8=6.794×0.9002/8=0.688kN·mσ=γ0Mmax/W=1×0.688×106/3860=178.208N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求。2、挠度验算νmax=5q'lb4/(384EI)=5×5.053×9004/(384×206000×92800)=2.258mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[900/150,10]=6mm满足要求。四、荷载计算立杆钢管类型Ф48×3.2立杆每米自重m1(kN/m)0.045纵横向水平杆钢管类型Φ48×2.8纵横向水平杆钢管每米自重m2(kN/m)0.028外斜杆材料形式专用斜杆外斜杆每米自重m4(kN/m)0.015外斜杆布置5跨1设外斜杆钢管截面类型Φ26.8×2.5单立杆静荷载计算1、结构自重标准值NG1k(1)、立杆的自重标准值NG1k1立杆1:NG1k1=Hs1×m1=19.8×0.045=0.891kN立杆2:NG1k1=Hs2×m1=19.8×0.045=0.891kN(2)、纵向横杆的自重标准值NG1k2立杆1:步数n1=(Hs1-h1-h2)/h=(19.8-1.5-0.25)/2=9NG1k2=m2×la×(n1+1)=0.028×1.5×(9+1)=0.420kN立杆2:步数n2=(Hs2-h1-h2)/h=(19.8-1.5-0.25)/2=9NG1k2=m2×la×(n2+1)=0.028×1.5×(9+1)=0.420kN(3)、横向横杆的自重标准值NG1k3立杆1:NG1k3=(9+1)×0.028×0.900/2=0.126kN立杆2:NG1k3=(9+1)×0.028×0.900/2=0.126kN(4)、外斜杆的自重标准值NG1k4立杆2:NG1k4=m4×(22+1.52)0.5×n2×1/5=0.015×(22+1.52)0.5×9×1/5=0.068kN1/5表示专用外斜杆5跨1设结构自重标准值NG1k总计立杆1:NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3=0.891+0.42+0.126=1.437kN立杆2:NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k4=0.891+0.42+0.126+0.068=1.505kN2、构配件自重标准值NG2k(1)、脚手板的自重标准值NG2k1立杆1:NG2k1=(n1+1)×la×0.9×Gkjb×1/2/2=(9+1)×1.500×0.9×0.350×1/2/2=1.181kN立杆2:NG2k1=(n2+1)×la×0.9×Gkjb×1/2/2=(9+1)×1.500×0.9×0.350×1/2/2=1.181kN1/2表示脚手板2步1设(2)、栏杆挡脚板的自重标准值NG2k2立杆2:NG2k2=(n2+1)×la×Gkdb×1/2=(9+1)×1.500×0.17×1/2=1.275kN1/2表示挡脚板2步1设(3)、围护材料的自重标准值NG2k3立杆2:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.500×19.8=0.297kN构配件自重标准值NG2k总计立杆1:NG2k=NG2k1=1.181kN立杆2:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.181+1.275+0.297=2.753kN单立杆施工活荷载计算立杆1:NQ1k=la×0.9×(njj×Qkjj)/2=1.500×0.9×(1×3)/2=2.025kN立杆2:NQ1k=la×0.9×(njj×Qkjj)/2=1.500×0.9×(1×3)/2=2.025kN组合风荷载作用下单立杆轴向力:立杆1:N1=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.437+1.181)+0.9×1.5×2.02=6.137kN立杆2:N2=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.505+2.753)+0.9×1.5×2.02=8.269kN立杆最大轴力设计值N=max(N1,N2)=max(6.137,8.269)=8.269kN五、立杆稳定性验算立杆钢管类型Ф48×3.2立杆每米自重ml(kN)0.045立杆截面抵抗矩W(mm3)7700立杆截面回转半径i(mm)20.1立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)300立杆截面面积A(mm2)571连墙件布置方式两步三跨立杆计算长度系数μ1.451、立杆长细比验算l0=μ×h=1.45×2=2.9m长细比λ=l0/i=2.9×1000/20.1=144.279≤210查表得,φ=0.248满足要求2、立杆稳定性验算Mw=0.9×0.9×1.5ωklah2/10=0.9×0.9×1.5×0.253×1.50×2.002/10=0.184kN·m立杆的轴心压力标准值N'=(NG1k+NG2k)+NQ1k=(1.505+2.753)+2.025=6.283kN立杆的轴心压力设计值N=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.505+2.753)+0.9×1.5×2.025=8.269kNσ=γ0[N/(φA)+Mw/W]=1×[8268.82/(0.248×571.00)+0.184×106/7700]=82.345N/mm2≤[f]=300N/mm2满足要求!3、立杆底部轴力标准值计算立杆1:恒载标准值FG1=2.618kN,活载标准值FQ1=2.025kN立杆2:恒载标准值FG2=4.258kN,活载标准值FQ2=2.025kN六、连墙件承载力验算连墙件布置方式两步三跨连墙件连接方式扣件连接连墙件计算长度l0(mm)600连墙件截面类型钢管连墙件型号Φ48×2.8连墙件截面面积Ac(mm2)398连墙件截面回转半径i(mm)16连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)205扣件抗滑移折减系数0.85扣件连接方式双扣件Nlw=1.5×ωk×Ll×Hl=1.5ωk2h3la=1.5×0.253×2×2×3×1.5=6.83kN长细比λ=l0/i=600/16=37.5,查《规范》JGJ231-2010表D得,φ=0.896连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0,取3kN。(Nlw+N0)/(φAc)=(6.831+3)×103/(0.896×398)=27.568N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!扣件抗滑承载力验算:Nlw+N0=6.831+3=9.831kN≤0.85×12=10.2kN满足要求!悬挑梁验算一、基本参数主梁离地高度(m)2.85悬挑方式联梁悬挑主梁间距(mm)3000主梁间距相当于几倍立杆间距(倍数)nb2主梁与建筑物连接方式锚固螺栓连接主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)1800梁/楼板混凝土强度等级C30二、荷载布置参数支撑点号支撑方式距主梁外锚固点水平距离(mm)支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm)支撑件上下固定点的水平距离L2(mm)是否参与计算1上拉155028501550是作用点号各排立杆传至梁上荷载标准值F'(kN)各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)主梁间距la(mm)16.2838.269800300026.2838.26917003000附图如下:\h平面图\h立面图三、联梁验算联梁材料类型工字钢联梁合并根数nl1联梁材料规格16号工字钢联梁截面积A(cm2)26.11联梁截面惯性矩I(cm4)1130联梁截面抵抗矩W(cm3)141联梁自重标准值gk(kN/m)0.205联梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)215联梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)125联梁弹性模量E(N/mm2)206000联梁计算模型三等跨连续梁荷载标准值:q'=gk=0.205=0.205kN/m第1排:F'1=F1'/nl=6.283/1=6.283kN第2排:F'2=F2'/nl=6.283/1=6.283kNF'=max[F'1,F'2]=6.283kN荷载设计值:q=1.3×gk=1.3×0.205=0.267kN/m第1排:F1=F1/nl=8.269/1=8.269kN第2排:F2=F2/nl=8.269/1=8.269kNF=max[F1,F2]=8.269kN计算简图如下:1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=γ0Mmax/W=1×4.521×106/141000=32.067N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1×5.855×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=6.92N/mm2τmax=6.92N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=0.892mm≤[ν]=la/250=3000/250=12mm符合要求!4、支座反力计算正常使用受力状态下:第1排:R'1max=14.185kN第2排:R'2max=14.185kN极限受力状态下:第1排:R1max=18.659kN第2排:R2max=18.659kN四、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁合并根数nz1主梁材料规格16号工字钢主梁截面积A(cm2)26.11主梁截面惯性矩Ix(cm4)1130主梁截面抵抗矩Wx(cm3)141主梁自重标准值gk(kN/m)0.205主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)215主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁与建筑物连接螺栓类型摩擦型高强螺栓竖向连接钢板强度等级Q345竖向连接钢板厚度dt(mm)20主梁与建筑物连接螺栓个数n:2高强螺栓的性能等级8.8级高强螺栓公称直径M20摩擦面抗滑移系数u0.5一个高强螺栓的预拉力P(kN)125高强螺栓传力摩擦面数目nf1主梁允许挠度[ν](mm)1/250荷载标准值:q'=gk=0.205=0.205kN/m第1排:F'1=nl×R'1max/nz=1×14.185/1=14.185kN第2排:F'2=nl×R'2max/nz=1×14.185/1=14.185kN荷载设计值:q=1.3×gk=1.3×0.205=0.267kN/m第1排:F1=nl×R1max/nz=1×18.659/1=18.659kN第2排:F2=nl×R2max/nz=1×18.659/1=18.659kN1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=γ0Mmax/W=1×5.855×106/141000=41.528N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1×18.727×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=22.131N/mm2τmax=22.131N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=0.341mm≤[ν]=2×lx/250=2×1800/250=14.4mm符合要求!4、支座反力计算设计值:R1=7.429kN,R2=30.375kN五、上拉杆件验算上拉杆材料类型钢筋(钢拉杆)上拉杆件直径(mm)20上拉杆截面积A(cm2)3.142上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2)205上拉杆弹性模量E(N/mm2)206000花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)20花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)170上拉杆件与建筑物连接参数:上拉连接螺栓类型摩擦型高强螺栓上拉杆与建筑物连接螺栓个数n1:1高强螺栓的性能等级8.8级高强螺栓公称直径M20摩擦面抗滑移系数u0.5一个高强螺栓的预拉力P(kN)125高强螺栓传力摩擦面数目nf1上拉杆件与主梁连接参数:轴销钢材类型45号钢轴销直径(mm)20轴销抗剪强度容许值fvb(N/mm2)125型钢主梁位置吊耳板连接轴销个数n211、上拉杆强度验算上拉杆件角度计算:α1=arctanL1/L2=arctan(2850/1550)=61.46°上拉杆件支座力:设计值:RS1=nzR2=1×30.375=30.375kN主梁轴向力设计值:NSZ1=RS1/tanα1=30.375/tan61.46°=16.52kN上拉杆件轴向力:设计值:NS1=γ0RS1/sinα1=1×30.375/sin61.46°=34.577kN上拉杆件的最大轴向拉力设计值:NS=max[NS1...NSi]=34.577kN轴心受拉稳定性计算:σ=NS/A=34.577×103/314.2=110.046N/mm2≤f=205N/mm2符合要求!2、花篮螺栓验算σ=Ns/(π×de2/4)=34.577×103/(π×202/4)=110.061N/mm2≤[ft]=170N/mm2符合要求!3、吊耳板计算型钢主梁上吊耳板排数1吊耳板厚t(mm)12吊耳板两侧边缘与吊孔边缘净距b(mm)50顺受力方向,吊孔边距板边缘最小距离a(mm)65吊孔直径d0(mm)25吊耳板抗拉强度设计值f(N/mm2)205吊耳板抗剪强度设计值fv(N/mm2)125\h吊耳板由于型钢主梁位置吊耳板排数为1,则单个吊耳板所受荷载为Nd=34.577/1=34.577kN参考GB50017-2017,对连接耳板进行如下验算:(1)耳板构造要求Be=2t+16=2×12+16=40mm≤b=50mm满足要求!4Be/3=4×40/3=53.333mm≤a=65mm满足要求!(2)耳板孔净截面处的抗拉强度验算计算宽度:b1=min(2t+16,b-d0/3)=min(2×12+16,50-25/3)=40mmσ=Nd/(2tb1)=34.577×103/(2×12×40)=36.017N/mm2≤f=205N/mm2耳板孔净截面处抗拉强度满足要求!(3)耳板端部截面抗拉(劈开)强度验算σ=Nd/[2t(a-2d0/3)]=34.577×103/[2×12×(65-2×25/3)]=29.807N/mm2≤f=205N/mm2耳板端部截面抗拉强度满足要求!(4)耳板抗剪强度验算耳板端部抗剪截面宽度:Z=[(a+d0/2)2-(d0/2)2]0.5=[(65+25/2)2-(25/2)2]0.5=76.485mmτ=Nd/(2tZ)=34.577×103/(2×12×76.485)=18.836N/mm2≤fv=125N/mm2耳板抗剪强度满足要求!4、吊耳板与型钢主梁连接焊缝验算角焊缝焊脚尺寸hf(mm)8角焊缝强度设计值ffw(N/mm2)160单个吊耳板与型钢主梁连接焊缝总长度lw1(mm)120各上拉杆位置单个吊耳板焊缝所受荷载,垂直焊缝方向荷载F、平行焊缝方向荷载V分别为:上拉杆1位置吊耳板:由于型钢梁上吊耳板排数为1,则:单个吊耳板垂直焊缝方向荷载F1=RS1/1=30.375/1=30.375kN单个吊耳板平行焊缝方向荷载V1=RSZ1/1=16.52/1=16.52kN垂直于焊缝长度作用力(正应力):σf=F1/(0.7hflw1)=30.375×103/(0.7×8×120)=45.201N/mm2≤βfffw=1.22×160=195.2N/mm2平行于焊缝长度作用力(剪应力):τf=V1/(0.7hflw1)=16.52×103/(0.7×8×120)=24.583N/mm2≤ffw=160N/mm2[(σf/βf)2+τf2]0.5=[(45.201/1.22)2+24.5832]0.5=44.464N/mm2≤ffw=160N/mm2上拉杆1位置吊耳板焊缝强度满足要求!5、钢拉杆与吊耳板连接焊缝验算角焊缝焊脚尺寸hf(mm)8角焊缝强度设计值ffw(N/mm2)160钢拉杆端部与吊耳板连接焊缝总长度lw2(mm)120钢拉杆与吊耳板连接焊缝主要承受剪应力:τf=Nd/(0.7hf×lw2)=34.577×103/(0.7×8×120)=51.453N/mm2≤ffw=160N/mm2钢拉杆与吊耳板连接焊缝验算符合要求!6、上拉与主梁连接吊耳板轴销验算上拉与主梁连接吊耳板轴销主要承受剪力:单个轴销抗剪承载力容许值:Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.142×202×125/(4×1000)=39.27kN轴销所受剪力:Nv=Ns/n2=34.577/1=34.577kN≤Nvb=39.27kN上拉与主梁连接吊耳板轴销抗剪符合要求!7、上拉杆件与建筑物连接锚固螺栓验算上拉杆1:与建筑物连接螺栓所受拉力Nt1=Ns1×sin(90-α1)=34.577×sin(90°-61.46°)=16.52kN与建筑物连接螺栓所受剪力Nv1=Ns1×cos(90-α1)=34.577×cos(90°-61.46°)=30.375kN单个螺栓所受的拉力值:Nt=Nt1/n1=16.52/1=16.52kN单个螺栓所受的剪力值:Nv=Nv1/n1=30.375/1=30.375kN单个高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0.9knfuP=0.9×1×1×0.5×125=56.25kN每个高强螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.8P=0.8×125=100kNNV/Nvb+Nt/Ntb=30.375/56.25+16.52/100=0.705≤1螺栓承载力满足要求。六、悬挑主梁整体稳定性验算主梁轴向力:N=|[(-(-NSZ1))]|/nz=|[(-(-16.52))]|/1=16.52kN压弯构件强度:σmax=γ0[Mmax/(γW)+N/A]=1×[5.855×106/(1.05×141×103)+16.52×103/2611]=45.877N/mm2≤[f]=215N/mm2塑性发展系数γ符合要求!受弯构件整体稳定性分析:其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:查表《钢结构设计标准》(GB50017-2017)得,φb=2由于φb大于0.6,根据《钢结构设计标准》(GB50017-2017)附表C,得到φb'值为0.93。γ0Mmax/(φb'Wxf)=1×5.855×106/(0.929×141×215×103)=0.208≤1符合要求!七、主梁与建筑物节点验算1、计算参数主梁与建筑物连接螺栓类型摩擦型高强螺栓竖向连接钢板强度等级Q345竖向连接钢板厚度dt(mm)20主梁与建筑物连接螺栓个数n:2高强螺栓的性能等级8.8级高强螺栓公称直径M20摩擦面抗滑移系数u0.5一个高强螺栓的预拉力P(kN)125高强螺栓传力摩擦面数目nf12、高强螺栓承载力计算假设每个螺栓承受主梁传来的拉力和剪力均相等。V=1×7.429=7.429kN,N=1×16.52=16.52kN单个高强螺栓所受的剪力值NV=V/n=7.429/2=3.715kN单个高强螺栓所受的拉力值Nt=N/n=16.52/2=8.26kN单个高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0.9knfuP=0.9×1×1×0.5×125=56.25kN每个高强螺栓受拉承载力设计值Ntb=0.8P=0.8×125=100kNNV/Nvb+Nt/Ntb=3.715/56.25+8.26/100=0.149≤1高强螺栓承载力满足要求。9.2.3悬挑2000mm工字钢花篮螺栓悬挑架(盘扣式)计算书计算依据1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-20102、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计标准》GB50017-20175、《混凝土结构设计规范》GB50010-20106、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018架体验算一、脚手架参数结构重要性系数γ01可变荷载调整系数γL0.9立杆纵向间距la(m)1.5立杆步距h(m)2顶部防护栏杆高h1(m)1.5纵横向扫地杆距立杆底距离h2(mm)250立杆排号立杆依次横距lb(m)立杆搭设高度Hs(m)112020.920二、荷载设计脚手板类型定型钢脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.35脚手板铺设方式2步1设密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)0.01挡脚板类型冲压钢脚手板挡板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.17挡脚板铺设方式2步1设单块脚手板宽度b(mm)250单块脚手板一侧爪钩数量j2爪钩间距s(mm)200结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Qkjj(kN/m2)3风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、立杆稳定性)基本风压ω0(kN/m2)0.20.253,0.253风荷载高度变化系数μz(连墙件、立杆稳定性)1.264,1.264风荷载体型系数μs1搭设示意图盘扣式脚手架剖面图盘扣式脚手架立面图盘扣式脚手架平面图三、横向横杆验算纵横向水平杆钢管类型Φ48×2.8纵横向水平杆钢管每米自重m2(kN/m)0.031横向横杆抗弯强度设计值(f)(N/mm2)205横向横杆截面惯性矩I(mm4)101900横向横杆弹性模量E(N/mm2)206000横向横杆截面抵抗矩W(mm3)4250脚手板类型定型钢脚手板单块脚手板宽度b(mm)250单块脚手板一侧爪钩数量j(只)2爪钩间距s(mm)200承载能力极限状态:q=b(1.3×Gkjb+1.5γLQkjj)=0.25×(1.3×0.35+1.5×0.9×3)=1.126kN/mla=1.5m,脚手板通过爪钩传递给横杆的支座反力为:R=qla/j=1.126×1.5/2=0.845kN横杆自重设计值:q1=1.3m2=1.3×0.031=0.04kN/m正常使用极限状态:q'=b(Gkjb+Qkjj)=0.25×(0.35+3)=0.838kN/mla=1.5m,脚手板通过爪钩传递给横杆的支座反力为:R'=q'la/j=0.838×1.5/2=0.628kN横杆自重标准值:q1'=m2=0.031kN/ml=lb=0.9m,计算简图如下1、抗弯验算弯矩图(kN·m)Mmax=0.638kN·mσ=γ0Mmax/W=1×0.638×106/4250=150.011N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求。2、挠度验算变形图(mm)νmax=1.93mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[900/150,10]=6mm满足要求。四、荷载计算立杆钢管类型Ф48×3.2立杆每米自重m1(kN/m)0.035纵横向水平杆钢管类型Φ48×2.8纵横向水平杆钢管每米自重m2(kN/m)0.031外斜杆材料形式专用斜杆外斜杆每米自重m4(kN/m)0.031外斜杆布置5跨1设外斜杆钢管截面类型Φ48×2.8单立杆静荷载计算1、结构自重标准值NG1k(1)、立杆的自重标准值NG1k1立杆1:NG1k1=Hs1×m1=20×0.035=0.700kN立杆2:NG1k1=Hs2×m1=20×0.035=0.700kN(2)、纵向横杆的自重标准值NG1k2立杆1:步数n1=(Hs1-h1-h2)/h=(20-1.5-0.25)/2=9NG1k2=m2×la×(n1+1)=0.031×1.5×(9+1)=0.465kN立杆2:步数n2=(Hs2-h1-h2)/h=(20-1.5-0.25)/2=9NG1k2=m2×la×(n2+1)=0.031×1.5×(9+1)=0.465kN(3)、横向横杆的自重标准值NG1k3立杆1:NG1k3=(9+1)×0.031×0.900/2=0.140kN立杆2:NG1k3=(9+1)×0.031×0.900/2=0.140kN(4)、外斜杆的自重标准值NG1k4立杆2:NG1k4=m4×(22+1.52)0.5×n2×1/5=0.031×(22+1.52)0.5×9×1/5=0.140kN1/5表示专用外斜杆5跨1设结构自重标准值NG1k总计立杆1:NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3=0.7+0.465+0.14=1.304kN立杆2:NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k4=0.7+0.465+0.14+0.14=1.444kN2、构配件自重标准值NG2k(1)、脚手板的自重标准值NG2k1立杆1:NG2k1=(n1+1)×la×0.9×Gkjb×1/2/2=(9+1)×1.500×0.9×0.350×1/2/2=1.181kN立杆2:NG2k1=(n2+1)×la×0.9×Gkjb×1/2/2=(9+1)×1.500×0.9×0.350×1/2/2=1.181kN1/2表示脚手板2步1设(2)、栏杆挡脚板的自重标准值NG2k2立杆2:NG2k2=(n2+1)×la×Gkdb×1/2=(9+1)×1.500×0.17×1/2=1.275kN1/2表示挡脚板2步1设(3)、围护材料的自重标准值NG2k3立杆2:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.500×20.0=0.300kN构配件自重标准值NG2k总计立杆1:NG2k=NG2k1=1.181kN立杆2:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.181+1.275+0.300=2.756kN单立杆施工活荷载计算立杆1:NQ1k=la×0.9×(njj×Qkjj)/2=1.500×0.9×(1×3)/2=2.025kN立杆2:NQ1k=la×0.9×(njj×Qkjj)/2=1.500×0.9×(1×3)/2=2.025kN组合风荷载作用下单立杆轴向力:立杆1:N1=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.304+1.181)+0.9×1.5×2.02=5.965kN立杆2:N2=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.444+2.756)+0.9×1.5×2.02=8.194kN立杆最大轴力设计值N=max(N1,N2)=max(5.965,8.194)=8.194kN五、立杆稳定性验算立杆钢管类型Ф48×3.2立杆每米自重ml(kN)0.035立杆截面抵抗矩W(mm3)4730立杆截面回转半径i(mm)15.9立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)300立杆截面面积A(mm2)450连墙件布置方式两步三跨立杆计算长度系数μ1.451、立杆长细比验算l0=μ×h=1.45×2=2.9m长细比λ=l0/i=2.9×1000/15.9=182.39≤210查表得,φ=0.158满足要求2、立杆稳定性验算Mw=0.9×0.9×1.5ωklah2/10=0.9×0.9×1.5×0.253×1.50×2.002/10=0.184kN·m立杆的轴心压力标准值N'=(NG1k+NG2k)+NQ1k=(1.444+2.756)+2.025=6.225kN立杆的轴心压力设计值N=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.444+2.756)+0.9×1.5×2.025=8.194kNσ=γ0[N/(φA)+Mw/W]=1×[8194.07/(0.158×450.00)+0.184×106/4730]=154.240N/mm2≤[f]=300N/mm2满足要求!3、立杆底部轴力标准值计算立杆1:恒载标准值FG1=2.486kN,活载标准值FQ1=2.025kN立杆2:恒载标准值FG2=4.2kN,活载标准值FQ2=2.025kN六、连墙件承载力验算连墙件布置方式两步三跨连墙件连接方式扣件连接连墙件计算长度l0(mm)2100连墙件截面类型钢管连墙件型号Φ48×2.8连墙件截面面积Ac(mm2)398连墙件截面回转半径i(mm)16连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)205扣件抗滑移折减系数0.85扣件连接方式双扣件Nlw=1.5×ωk×Ll×Hl=1.5ωk2h3la=1.5×0.253×2×2×3×1.5=6.83kN长细比λ=l0/i=2100/16=131.25,查《规范》JGJ231-2010表D得,φ=0.391连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0,取3kN。(Nlw+N0)/(φAc)=(6.831+3)×103/(0.391×398)=63.174N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!扣件抗滑承载力验算:Nlw+N0=6.831+3=9.831kN≤0.85×12=10.2kN满足要求!悬挑梁验算一、基本参数主梁离地高度(m)30悬挑方式联梁悬挑主梁间距(mm)1500主梁间距相当于几倍立杆间距(倍数)nb1主梁与建筑物连接方式锚固螺栓连接主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)2000梁/楼板混凝土强度等级C30二、荷载布置参数支撑点号支撑方式距主梁外锚固点水平距离(mm)支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm)支撑件上下固定点的水平距离L2(mm)是否参与计算1上拉120028501050是2上拉165028501050是作用点号各排立杆传至梁上荷载标准值F'(kN)各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN)各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)主梁间距la(mm)16.2258.1941000150026.2258.19419001500附图如下:平面图立面图三、联梁验算联梁材料类型工字钢联梁合并根数nl1联梁材料规格16号工字钢联梁截面积A(cm2)26.11联梁截面惯性矩I(cm4)1130联梁截面抵抗矩W(cm3)141联梁自重标准值gk(kN/m)0.205联梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)215联梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)125联梁弹性模量E(N/mm2)206000联梁计算模型三等跨连续梁荷载标准值:q'=gk=0.205=0.205kN/m第1排:F'1=F1'/nl=6.225/1=6.225kN第2排:F'2=F2'/nl=6.225/1=6.225kNF'=max[F'1,F'2]=6.225kN荷载设计值:q=1.3×gk=1.3×0.205=0.267kN/m第1排:F1=F1/nl=8.194/1=8.194kN第2排:F2=F2/nl=8.194/1=8.194kNF=max[F1,F2]=8.194kN计算简图如下:1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=γ0Mmax/W=1×0.06×106/141000=0.426N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1×0.24×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=0.284N/mm2τmax=0.284N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=0.003mm≤[ν]=la/250=1500/250=6mm符合要求!4、支座反力计算正常使用受力状态下:第1排:R'1max=6.563kN第2排:R'2max=6.563kN极限受力状态下:第1排:R1max=8.635kN第2排:R2max=8.635kN四、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁合并根数nz1主梁材料规格16号工字钢主梁截面积A(cm2)26.11主梁截面惯性矩Ix(cm4)1130主梁截面抵抗矩Wx(cm3)141主梁自重标准值gk(kN/m)0.205主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)215主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)125主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁与建筑物连接螺栓类型承压型高强螺栓竖向连接钢板强度等级Q345竖向连接钢板厚度dt(mm)10主梁与建筑物连接螺栓个数n:2高强螺栓的性能等级8.8级高强螺栓公称直径M20高强螺栓的有效直径de(mm)17.65螺栓承压强度设计值fcb(N/mm2)385高强螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)250高强螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2)400主梁允许挠度[ν](mm)1/250荷载标准值:q'=gk=0.205=0.205kN/m第1排:F'1=nl×R'1max/nz=1×6.563/1=6.563kN第2排:F'2=nl×R'2max/nz=1×6.563/1=6.563kN荷载设计值:q=1.3×gk=1.3×0.205=0.267kN/m第1排:F1=nl×R1max/nz=1×8.635/1=8.635kN第2排:F2=nl×R2max/nz=1×8.635/1=8.635kN1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=γ0Mmax/W=1×2.174×106/141000=15.421N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=γ0Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1×8.729×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=10.316N/mm2τmax=10.316N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=0.067mm≤[ν]=2×lx/250=2×2000/250=16mm符合要求!4、支座反力计算设计值:R1=1.019kN,R2=4.727kN,R3=12.063kN五、上拉杆件验算上拉杆材料类型钢筋(钢拉杆)上拉杆件直径(mm)20上拉杆截面积A(cm2)3.142上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2)205上拉杆弹性模量E(N/mm2)206000花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)18花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)170上拉杆件与主梁连接参数:轴销钢材类型45号钢轴销直径(mm)20轴销抗剪强度容许值fvb(N/mm2)125型钢主梁位置吊耳板连接轴销个数n211、上拉杆强度验算上拉杆件角度计算:α1=arctanL1/L2=arctan(2850/1050)=69.775°α2=arctanL1/L2=arctan(2850/1050)=69.775°上拉杆件支座力:设计值:RS1=nzR2=1×4.727=4.727kN设计值:RS2=nzR3=1×12.063=12.063kN主梁轴向力设计值:NSZ1=RS1/tanα1=4.727/tan69.775°=1.742kNNSZ2=RS2/tanα2=12.063/tan69.775°=4.444kN上拉杆件轴向力:设计值:NS1=γ0RS1/sinα1=1×4.727/sin69.775
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