阳角位置型钢悬挑脚手架计算书

    计算依据：

    1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

    2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

    3、《钢结构设计规范》GB50017-2003

 一、基本参数

  1、基本参数

  1、主梁布置参数

平面图

  2、主梁锚固参数

主梁1锚固图

主梁2锚固图

主梁3锚固图

 三、联梁验算

    计算简图如下：

    q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m

    q'=gk=0.205kN/m

    R=F1=10kN

    R'=F1'=8kN

   1）抗弯验算

    σ=Mmax/W=1.631×106/(141×103)=11.567 N/mm2≤[f]=205 N/mm2

    满足要求！

   2）抗剪验算

    τmax＝Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=6.073×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=7.177N/mm2≤[τ]=125N/mm2

    满足要求！

   3）挠度验算

    νmax=0.033 mm≤[ν]＝la/250=1500/250=6mm

    满足要求！

   4）支座反力计算

    正常使用极限状态下：

    R'1A=7.53kN；

    R'1B=3.995kN；

    R'1C=5.5kN；

    R'1D=7.5kN；

    承载能力极限状态下：

    R1A=9.409kN；

    R1B=4.984kN；

    R1C=6.863kN；

    R1D=9.482kN；

  2、第二排立杆处的联梁计算

    计算简图如下：

    q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m

    q'=gk=0.205kN/m

    R=F1=10kN

    R'=F1'=8kN

   1）抗弯验算

    σ=Mmax/W=1.451×106/(141×103)=10.291 N/mm2≤[f]=205 N/mm2

    满足要求！

   2）抗剪验算

    τmax＝Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=8.584×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=10.145N/mm2≤[τ]=125N/mm2

    满足要求！

   3）挠度验算

    νmax=0.052 mm≤[ν]＝la/250=1500/250=6mm

    满足要求！

   4）支座反力计算

    正常使用极限状态下：

    R'2A=9.42kN；

    R'2B=8.214kN；

    R'2C=7.123kN；

    R'2D=8.037kN；

    承载能力极限状态下：

    R2A=11.77kN；

    R2B=10.255kN；

    R2C=8.888kN；

    R2D=10.041kN；

 四、一号主梁验算 

  1、主梁验算

    q'=gk=0.205kN/m

    第一排立杆处：P1' =2(R'1A-F1')+F1'=2×(7.53-8)+8=7.06kN；

    第二排立杆处：P2' =2(R'2A-F2')+F2'=2×(9.42-8)+8=10.84kN；

    荷载设计值：

    q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m

    第一排立杆处：P1 =2(R1A-F1)+F1=2×(9.409-10)+10=8.818kN；

    第二排立杆处：P2 =2(R2A-F2)+F2=2×(11.77-10)+10=13.54kN；

    计算简图如下：

   1）抗弯验算

    σ=Mmax/W=3.228×106/(141×103)=22.4 N/mm2≤[f]=205 N/mm2

    满足要求！

   2）抗剪验算

    τmax＝Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=5.393×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=6.373N/mm2≤[τ]=125N/mm2

    满足要求！

   3）挠度验算

    νmax=0.305 mm≤[ν]＝2l/400=2×2121/400=10.605mm

    满足要求！

   4）支座反力计算

    R1=-0.304kN；

    R2=6.294kN；

    R3=17.487kN；

  2、支撑杆件设置

钢丝绳绳卡作法

    上拉杆件角度计算：

    α1=arctan(n1/m1)= arctan(5100/2100)=67.62°

    上拉杆件支座力：

    RS1=R3=17.487kN

    主梁轴向力：

    NSZ1= RS1/tanα1=17.487/tan(67.62°)=7.2kN

    上拉杆件轴向力：

    NS1= RS1/sinα1=17.487/sin(67.62°)=18.911kN

    上拉杆件的最大轴向拉力：NS=max[NS1] =18.911kN

    查(《建筑施工计算手册》江正荣 著 2001年7月第一版)表13-4、13-5、13-6得，钢丝绳破断拉力总和：Fg=199.5kN

    [Fg]=α×Fg/k=0.85×199.5/8=21.197kN≥NS=18.911kN

    符合要求！

    绳夹数量：

    n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×21.197/(2×15.19)=2个≤[n]=4个 

    符合要求！

    拉环验算：

    σ =[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×21.197×103/(π×202)=33.736N/mm2≤[f]=65N/mm2

    注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2

    符合要求！

拉环详图(主梁为工字钢)

    角焊缝验算：

    σf=NS/(he×lw)=18.911×103/(10×100)=18.911N/mm2 ≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2

    正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22

    符合要求！

  4、悬挑主梁整体稳定性验算

    主梁轴向力：N =Nsz1 =7.2kN

    压弯构件强度：σmax=Mmax/(γW)+N/A=3.228×106/(1.05×141000)+7.2/2610=21.806 N/mm2≤[f]=205N/mm2

    满足要求！

    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《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得，φb=1.07

    由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb值为0.806。

    σ = Mmax/(φbWx)=3.228×106/(0.806×141×103)=28.404N/mm2≤[f]=205N/mm2

    符合要求！

  5、锚固段与楼板连接的计算

锚固螺栓1

锚固螺栓2

   1）螺栓粘结力锚固强度计算

    锚固点锚固螺栓受力：N/2 =0.152kN

    螺栓锚固深度:h ≥ N/(4×π×d×[τb])=0.304×103/(4×3.14×18×2)=0.672mm

    螺栓验算：

    σ=N/(4×π×d2/4)=0.304×103/(4×π×182/4)=0.299kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2

    符合要求！

   2）混凝土局部承压计算如下

    混凝土的局部挤压强度设计值：

    fcc=0.95×fc=0.95×16.7=15.865N/mm2

    N/2 =3.147kN ≤2×(b2-πd2/4)×fcc=2×(902-3.14×182/4)×15.865/1000=248.939kN

    注：锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×18=90mm

    符合要求！

 五、二号主梁验算 

  1、主梁验算

    q'=gk=0.205kN/m

    第一排立杆处：P1' =R'1B=3.995kN；

    第二排立杆处：P2' =R'2B=8.214kN；

    荷载设计值：

    q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m

    第一排立杆处：P1 =R1B=4.984kN；

    第二排立杆处：P2 =R2B=10.255kN；

    计算简图如下：

   1）抗弯验算

    σ=Mmax/W=1.76×106/(141×103)=12.482 N/mm2≤[f]=205 N/mm2

    满足要求！

   2）抗剪验算

    τmax＝Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=11.85×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=14.004N/mm2≤[τ]=125N/mm2

    满足要求！

   3）挠度验算

    νmax=0.154 mm≤[ν]＝2l/400=2×1977/400=9.885mm

    满足要求！

   4）支座反力计算

    R1=-0.526kN；

    R2=4.732kN；

    R3=11.4kN；

  2、支撑杆件设置

钢丝绳绳卡作法

    上拉杆件角度计算：

    α1=arctan(n1/m1)= arctan(5100/1900)=69.567°

    上拉杆件支座力：

    RS1=R3=11.4kN

    主梁轴向力：

    NSZ1= RS1/tanα1=11.4/tan(69.567°)=4.431kN

    上拉杆件轴向力：

    NS1= RS1/sinα1=11.4/sin(69.567°)=12.693kN

    上拉杆件的最大轴向拉力：NS=max[NS1] =12.693kN

    查(《建筑施工计算手册》江正荣 著 2001年7月第一版)表13-4、13-5、13-6得，钢丝绳破断拉力总和：Fg=199.5kN

    [Fg]=α×Fg/k=0.85×199.5/8=21.197kN≥NS=12.693kN

    符合要求！

    绳夹数量：

    n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×21.197/(2×15.19)=2个≤[n]=4个 

    符合要求！

    拉环验算：

    σ =[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×21.197×103/(π×202)=33.736N/mm2≤[f]=65N/mm2

    注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2

    符合要求！

拉环详图(主梁为工字钢)

    角焊缝验算：

    σf=NS/(he×lw)=12.693×103/(10×100)=12.693N/mm2 ≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2

    正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22

    符合要求！

  4、悬挑主梁整体稳定性验算

    主梁轴向力：N =Nsz1 =4.431kN

    压弯构件强度：σmax=Mmax/(γW)+N/A=1.76×106/(1.05×141000)+4.431/2610=11. N/mm2≤[f]=205N/mm2

    满足要求！

    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《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得，φb=1.6

    由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb值为0.4。

    σ = Mmax/(φbWx)=1.76×106/(0.4×141×103)=13.962N/mm2≤[f]=205N/mm2

    符合要求！

  5、锚固段与楼板连接的计算

锚固螺栓1

锚固螺栓2

   1）螺栓粘结力锚固强度计算

    锚固点锚固螺栓受力：N/2 =0.263kN

    螺栓锚固深度:h ≥ N/(4×π×d×[τb])=0.526×103/(4×3.14×18×2)=1.163mm

    螺栓验算：

    σ=N/(4×π×d2/4)=0.526×103/(4×π×182/4)=0.517kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2

    符合要求！

   2）混凝土局部承压计算如下

    混凝土的局部挤压强度设计值：

    fcc=0.95×fc=0.95×16.7=15.865N/mm2

    N/2 =2.366kN ≤2×(b2-πd2/4)×fcc=2×(902-3.14×182/4)×15.865/1000=248.939kN

    注：锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×18=90mm

    符合要求！

 六、三号主梁验算 

  1、主梁验算

    q'=gk=0.205kN/m

    第一排立杆处：P1' =R'1C=5.5kN；

    第二排立杆处：P2' =R'2C=7.123kN；

    荷载设计值：

    q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m

    第一排立杆处：P1 =R1C=6.863kN；

    第二排立杆处：P2 =R2C=8.888kN；

    计算简图如下：

   1）抗弯验算

    σ=Mmax/W=1.96×106/(141×103)=13.901 N/mm2≤[f]=205 N/mm2

    满足要求！

   2）抗剪验算

    τmax＝Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=11.169×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=13.199N/mm2≤[τ]=125N/mm2

    满足要求！

   3）挠度验算

    νmax=0.115 mm≤[ν]＝2l/400=2×1723/400=8.615mm

    满足要求！

   4）支座反力计算

    R1=-0.747kN；

    R2=6.012kN；

    R3=11.223kN；

  2、支撑杆件设置

钢丝绳绳卡作法

    上拉杆件角度计算：

    α1=arctan(n1/m1)= arctan(5100/1700)=71.565°

    上拉杆件支座力：

    RS1=R3=11.223kN

    主梁轴向力：

    NSZ1= RS1/tanα1=11.223/tan(71.565°)=3.741kN

    上拉杆件轴向力：

    NS1= RS1/sinα1=11.223/sin(71.565°)=11.83kN

    上拉杆件的最大轴向拉力：NS=max[NS1] =11.83kN

    查(《建筑施工计算手册》江正荣 著 2001年7月第一版)表13-4、13-5、13-6得，钢丝绳破断拉力总和：Fg=199.5kN

    [Fg]=α×Fg/k=0.85×199.5/8=21.197kN≥NS=11.83kN

    符合要求！

    绳夹数量：

    n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×21.197/(2×15.19)=2个≤[n]=4个 

    符合要求！

    拉环验算：

    σ =[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×21.197×103/(π×202)=33.736N/mm2≤[f]=65N/mm2

    注：[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2

    符合要求！

拉环详图(主梁为工字钢)

    角焊缝验算：

    σf=NS/(he×lw)=11.83×103/(10×100)=11.83N/mm2 ≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2

    正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22

    符合要求！

  4、悬挑主梁整体稳定性验算

    主梁轴向力：N =Nsz1 =3.741kN

    压弯构件强度：σmax=Mmax/(γW)+N/A=1.96×106/(1.05×141000)+3.741/2610=13.24 N/mm2≤[f]=205N/mm2

    满足要求！

    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《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得，φb=1.6

    由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb值为0.4。

    σ = Mmax/(φbWx)=1.96×106/(0.4×141×103)=15.549N/mm2≤[f]=205N/mm2

    符合要求！

  5、锚固段与楼板连接的计算

锚固螺栓1

锚固螺栓2

   1）螺栓粘结力锚固强度计算

    锚固点锚固螺栓受力：N/2 =0.374kN

    螺栓锚固深度:h ≥ N/(4×π×d×[τb])=0.747×103/(4×3.14×18×2)=1.651mm

    螺栓验算：

    σ=N/(4×π×d2/4)=0.747×103/(4×π×182/4)=0.734kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2

    符合要求！

   2）混凝土局部承压计算如下

    混凝土的局部挤压强度设计值：

    fcc=0.95×fc=0.95×16.7=15.865N/mm2

    N/2 =3.006kN ≤2×(b2-πd2/4)×fcc=2×(902-3.14×182/4)×15.865/1000=248.939kN

    注：锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×18=90mm

    符合要求！