角形悬挑外架施工脚手架计算书及相关图纸

1-角形悬挑外架施工脚手架计算书及相关图纸目录TOC\h\z\u1.1 悬挑脚手架计算书 -1-9.2悬挑钢梁计算书 -9-9.2.1主体结构梁截面配筋与抗扭验算 -10-1）梁截面抗弯承载力验算 -10-2）梁截面抗扭验算 -14-9.2.2型钢计算 -17-1）型钢抗弯计算 -17-2）型钢变形挠度计算 -18-（1）.设计资料 -18-（2）.验算结果一览 -19-（3）.受弯强度验算 -20-（4）.y轴受剪强度验算 -20-（5）.翼缘宽厚比验算 -20-（6）.腹板高厚比验算 -20-（7）.y轴挠度验算 -20-9.2.3预埋箍筋抗拉计算 -21-1.2 三角形悬挑外架平面布置图 -23-悬挑脚手架计算书计算依据1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20162、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-20103、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20114、《建筑结构荷载规范》GB50009-20125、《钢结构设计标准》GB50017-20176、《混凝土结构设计规范》GB50010-20107、《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脚手架安全等级II级立杆纵向间距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)200脚手架搭设排数2立杆排号立杆依次横距lb(m)立杆搭设高度Hs(m)10.42020.920二、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挡脚板类型木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njj2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)0.30.379，0.33风荷载高度变化系数μz(连墙件、立杆稳定性)1.264，1.1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Φ48×2.5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)=(0.028+0.35×1.500)=0.553kN/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)=5×0.553×9004/(384×206000×92800)=0.247mm≤[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Φ48×2.5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)0.033外斜杆布置5跨1设外斜杆钢管截面类型Ф48×3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=(20-1.5-0.2)/2=9NG1k2=m2×la×(n1+1)=0.028×1.5×(9+1)=0.420kN立杆2：步数n2=(Hs2-h1-h2)/h=(20-1.5-0.2)/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=0.033×(22+1.52)0.5×9×1/5=0.149kN1/5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+0.42+0.126=1.246kN立杆2：NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k4=0.7+0.42+0.126+0.149=1.395kN2、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×(2×3)/2=4.050kN立杆2：NQ1k=la×0.9×(njj×Qkjj)/2=1.500×0.9×(2×3)/2=4.050kN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×(1.246+1.181)+0.9×1.5×4.05=8.623kN立杆2：N2=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.395+2.756)+0.9×1.5×4.05=10.863kN立杆最大轴力设计值N=max(N1,N2)=max(8.623,10.863)=10.863kN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两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Mwd=γLφwγQMwk=γLφwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.9×0.6×1.5×(0.05×0.6×0.33×1.5×42)=0.192kN·m立杆的轴心压力标准值N'=(NG1k+NG2k)=(1.395+2.756)=4.151kN立杆的轴心压力设计值N=1.3×(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.395+2.756)+0.9×1.5×4.050=10.863kNσ=γ0[N/(φA)+Mwd/W]=1×[10863.48/(0.158×450.00)+0.192×106/4730]=193.480N/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=2.427kN,活载标准值FQ1=4.05kN立杆2：恒载标准值FG2=4.151kN,活载标准值FQ2=4.05kN六、连墙件承载力验算连墙件布置方式两步两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Φ48×2.7连墙件截面面积Ac(mm2)384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=1.5ωk2h2la=1.5×0.379×2×2×2×1.5=6.82kN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)=(6.822+3)×103/(0.896×384)=28.547N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205=174.25N/mm2满足要求！扣件抗滑承载力验算：Nlw+N0=6.822+3=9.822kN≤0.85×12=10.2kN满足要求！9.2悬挑钢梁计算书单根立杆风荷载组合下轴力为8.7kn和10.7kn，按保守考虑，本设计复核验算取单根立杆轴力均为11kn，两根为22kn，作用力位置据梁边0.85m，作用力方向竖直向下。为保证钢架平面外稳定，增设梁左侧型钢，并由2根直径为20的Q235B圆钢与梁锚固，不参与受力计算。计算内容：1、主体结构梁截面验算；2、型钢抗弯验算和变形挠度验算；3、预埋圆钢抗拉计算；4、支点抗弯计算；计算内容示意见下图：9.2.1主体结构梁截面配筋与抗扭验算1）梁截面抗弯承载力验算执行规范:《混凝土结构设计规范》（2015年版）(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),本文简称《荷载规范》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001计算简图：2计算条件：荷载条件:均布恒载标准值:0.00kN/m 活载准永久值系数:0.50均布活载标准值:0.00kN/m 支座弯矩调幅幅度:15.0%梁容重:26.00kN/m3 计算时考虑梁自重:考虑恒载分项系数:1.30 活载分项系数:1.50活载调整系数:1.00 最小相对受压区高度:不检查配筋条件:抗震等级:不设防 纵筋级别:HRB400混凝土等级:C35 箍筋级别:HRB400配筋调整系数:1.0 上部纵筋保护层厚:20mm面积归并率:30.0% 下部纵筋保护层厚:20mm最大裂缝限值:0.300mm 挠度控制系数C:200截面配筋方式:双筋 按裂缝控制配筋计算3计算结果：单位说明:弯矩:kN.m 剪力:kN纵筋面积:mm2 箍筋面积:mm2/m裂缝:mm 挠度:mm梁号1:跨长=7500B×H=500×850左中右弯矩(-):-145.5490.000-144.747弯矩(+):0.000112.0180.000剪力:145.295-19.112-127.443上部as:303030下部as:303030上部纵筋:850850850下部纵筋:850850850箍筋Asv:523523523上纵实配:6E25(2945)4E18(1018)4E18(1018)下纵实配:6E25(2945)6E25(2945)6E25(2945)箍筋实配:腰筋实配:6d14(924)6d14(924)6d14(924)上实配筋率:0.69%0.24%0.24%下实配筋率:0.69%0.69%0.69%箍筋配筋率:0.63%0.63%0.63%裂缝:0.0140.0070.041挠度:-0.0000.431-0.000最大裂缝:0.041mm<0.300mm最大挠度:0.431mm<37.500mm(7500/200)本跨计算通过.4所有简图：2）梁截面抗扭验算执行规范:《混凝土结构设计规范》（2015年版）(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500梁截面设计:1已知条件及计算要求：(1)已知条件：矩形梁b=500mm，h=850mm。砼C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋HRB400，fy=360N/mm2。弯矩设计值M=146.00kN.m，剪力设计值V=150.00kN，扭矩设计值T=60.50kN.m。(2)计算要求：1.正截面受弯承载力计算2.斜截面受剪承载力计算3.受扭承载力计算4.裂缝宽度计算。2截面验算：(1)截面验算：V/(bh0)+T/(0.8Wt)=150000/(500×820)+60500000/(0.8×85416664)=1.25(N/mm2)<0.250βcfc=0.250×1.00×16.70=4.18(N/mm2)截面满足(2)计算判断：V/(bh0)+T/Wt=1.07(N/mm2)<0.7ft=1.10(N/mm2)剪扭按构造配筋截面配筋不需计算，按构造配筋。3正截面受弯承载力计算：(1)按双筋计算：as下=30mm，as上=30mm，相对受压区高度ξ=x/h0=0.000<ξb=0.518(2)上部纵筋：As1=850mm2ρ=0.20%<ρmin=0.20%按构造配筋As1=850mm2(3)下部纵筋：As=850mm2ρ=0.20%<ρmin=0.20%按构造配筋As=850mm24剪扭截面构造配筋：(1)按构造配筋：V/(bh0)+T/Wt=1.07(N/mm2)<0.7ft=1.10(N/mm2)剪扭按构造配筋(2)剪扭构造箍筋：(2*Avt+Asv)/s=0.00mm2/mρsv=0.00%<ρsvmin=0.12%抗剪扭箍筋构造配筋Av/s=611mm2/m(3)受扭构造纵筋：Ast=0.00mm2ρtl=0.00%<ρtlmin=0.24%按构造配筋Ast=999mm25配置钢筋：(1)上部纵筋：计算面积=As+Ast*(b/(2*(b+h)))=850+999*(500/(2*(500+850)))=1035mm2，实配6E25(2945mm2ρ=0.69%)，配筋满足(2)腰筋：计算面积=Ast*(2h/(2*(b+h))=629mm2，实配6E14(924mm2ρsn=0.22%)，配筋满足(3)下部纵筋：计算面积=As+Ast*(b/(2*(b+h)))=850+999*(500/(2*(500+850)))=1035mm2，实配6E25(2945mm2ρ=0.69%)，配筋满足(4)箍筋：构造Av/s=611mm2/m，ρsv=0.63%)，配筋满足6裂缝计算：(1)计算参数：Mq=61.00kN.m，最大裂缝宽度限值0.300mm。(2)受拉钢筋应力：σsq=Mq/(0.87h0As)=29.03N/mm2<fyk=400N/mm2。(3)裂缝宽度：Wmax=0.010mm<Wlim=0.300mm,满足。9.2.2型钢计算1）型钢抗弯计算拟采用18#热轧工字钢：18#热轧工字钢满足要求,在支点处设置t=10mm的横向加劲肋,见下图：2）型钢变形挠度计算（1）.设计资料示意图如下：活载下的荷载示意图如下：左端支座为：竖向铰接分段序号长度(mm)截面信息右端支座1650I18-Q235竖向铰接2650I18-Q235无荷载：工况L-整体Z轴-集中Q:-22kND1:650mm计算时叠加自重；采用《钢结构设计标准》GB50017-2017进行验算；y轴的挠度限值为：L/150；x轴的挠度限值为：L/200；y轴的刚度限值为：200；x轴的刚度限值为：200；强度计算净截面系数:0.98第1跨：绕y轴的计算长度为：650mm；绕x轴的计算长度为：650mm；第2跨：绕y轴的计算长度为：650mm；绕x轴的计算长度为：650mm；采用楼面梁标准组合验算挠度；是否进行抗震设计:否腹板屈曲后强度:不考虑加劲肋设置间距:0-不设置（2）.验算结果一览验算项验算工况结果限值是否通过受弯强度1.30D+1.50L118.679215通过y轴受剪强度1.30D+1.50L32.8987125通过翼缘宽厚比-3.2943915通过腹板高厚比-21.7846124通过y轴挠度1.00D+1.00L1.397314.33333通过（3