采光井型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书

型钢悬挑脚手架(扣件式)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》JGJ130-20112、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-20103、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计规范》GB50017-20035、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010架体验算一、脚手架参数脚手架设计类型装修脚手架卸荷设置有脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型Ф48×3脚手架架体高度H(m)19.5立杆步距h(m)1.8立杆纵距或跨距la(m)1.5立杆横距lb(m)1.05内立杆离建筑物距离a(m)0.2双立杆计算方法不设置双立杆二、荷载设计脚手板类型竹芭脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.1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挡脚板类型竹串片挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.17挡脚板铺设方式1步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.12横向斜撑布置方式5跨1设装修脚手架作业层数nzj1装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)2地区安徽黄山安全网设置全封闭基本风压ω0(kN/m2)0.5风荷载体型系数μs1.132风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)0.938，0.65风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.531，0.368计算简图：立面图侧面图三、纵向水平杆验算纵、横向水平杆布置方式纵向水平杆在上横向水平杆上纵向水平杆根数n2横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)107800横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4490纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2×(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.033+0.1×1.05/(2+1))+1.4×2×1.05/(2+1)=1.062kN/m正常使用极限状态q'=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.033+0.1×1.05/(2+1))+2×1.05/(2+1)=0.768kN/m计算简图如下：1、抗弯验算Mmax=0.1qla2=0.1×1.062×1.52=0.239kN·mσ=Mmax/W=0.239×106/4490=53.216N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.768×15004/(100×206000×107800)=1.186mmνmax＝1.186mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=1.1qla=1.1×1.062×1.5=1.752kN正常使用极限状态Rmax'=1.1q'la=1.1×0.768×1.5=1.268kN四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=Rmax=1.752kNq=1.2×0.033=0.04kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=Rmax'=1.268kNq'=0.033kN/m1、抗弯验算计算简图如下：弯矩图(kN·m)σ=Mmax/W=0.618×106/4490=137.661N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算计算简图如下：变形图(mm)νmax＝2.368mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[1050/150，10]＝7mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=1.773kN五、扣件抗滑承载力验算横杆与立杆连接方式双扣件扣件抗滑移折减系数0.9扣件抗滑承载力验算：纵向水平杆：Rmax=1.752/2=0.876kN≤Rc=0.9×12=10.8kN横向水平杆：Rmax=1.773kN≤Rc=0.9×12=10.8kN满足要求！六、荷载计算脚手架架体高度H19.5脚手架钢管类型Ф48×3每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.12立杆静荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值NG1k单外立杆：NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×H=(0.12+1.5×2/2×0.033/1.8)×19.5=2.881kN单内立杆：NG1k=2.881kN2、脚手板的自重标准值NG2k1单外立杆：NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(19.5/1.8+1)×1.5×1.05×0.1×1/2/2=0.466kN1/2表示脚手板2步1设单内立杆：NG2k1=0.466kN3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/1=(19.5/1.8+1)×1.5×0.17×1/1=3.018kN1/1表示挡脚板1步1设4、围护材料的自重标准值NG2k3单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×19.5=0.292kN5、构配件自重标准值NG2k总计单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.466+3.018+0.292=3.776kN单内立杆：NG2k=NG2k1=0.466kN立杆施工活荷载计算外立杆：NQ1k=la×lb×(nzj×Gkzj)/2=1.5×1.05×(1×2)/2=1.575kN内立杆：NQ1k=1.575kN组合风荷载作用下单立杆轴向力：单外立杆：N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.881+3.776)+0.9×1.4×1.575=9.973kN单内立杆：N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.881+0.466)+0.9×1.4×1.575=6.001kN七、钢丝绳卸荷计算钢丝绳不均匀系数α0.85钢丝绳安全系数k9钢丝绳绳夹型式马鞍式拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)15.19钢丝绳绳夹数量5吊环设置共用吊环钢筋直径d(mm)20钢丝绳型号6×19钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)1400钢丝绳受力不均匀系数Kx1.5花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)10花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)170卸荷系数Kf0.8上部增加荷载高度(m)6脚手架卸荷次数1第N次卸荷钢丝绳直径(mm)卸荷点位置高度hx(m)卸荷点净高hj(m)钢丝绳上下吊点的竖向距离ls(m)上吊点距内立杆下吊点的水平距离HS(mm)上吊点距外立杆下吊点的水平距离HS(mm)卸荷点水平间距HL(m)114613.5320015001.5钢丝绳卸荷钢丝绳绳卡作法钢丝绳连接吊环作法(共用)第1次卸荷验算α1=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/200)=86.186°α2=arctan(ls/Hs)=arctan(3000/1500)=63.435°钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5P1=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×6.001×13.5/19.5×1.5/1.5=4.985kNP2=Kf×KX×N×hj(n+1)/H×HL/la=0.8×1.5×9.973×13.5/19.5×1.5/1.5=8.285kN钢丝绳轴向拉力T1=P1/sinα1=4.985/sin86.186°=4.996kNT2=P2/sinα2=8.285/sin63.435°=9.263kN卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=9.263kN绳夹数量：n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×9.263/(2×15.19)=1个≤[n]=5个满足要求！花篮螺栓验算：σ=[Fg]×103/(π×de2/4)=9.263×103/(π×102/4)=117.942N/mm2≤[ft]=170N/mm2满足要求！钢丝绳：查表得，钢丝绳破断拉力总和：Fg=101kN[Fg]'=α×Fg/k=0.85×101/9=9.539kN≥[Fg]=9.263kN满足要求！吊环最小直径dmin=(4A/π)1/2=(4×[Fg]/([f]π))1/2=(4×9.263×103/(65π))1/2=14mmd=20≥dmin满足要求！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第1次卸荷钢丝绳直径14mm，必须拉紧至9.263kN，吊环直径为20mm。满足要求！八、立杆稳定性验算脚手架架体高度H19.5立杆计算长度系数μ1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4490立杆截面回转半径i(mm)15.9立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)205立杆截面面积A(mm2)424连墙件布置方式一步两跨1、立杆长细比验算立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210满足要求！轴心受压构件的稳定系数计算：立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132查《规范》表A得，φ=0.1882、立杆稳定性验算不组合风荷载作用底部卸荷段立杆单立杆的轴心压力设计值N1=(1.2×(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(hx顶-hx1)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/H=(1.2×(2.881+3.776)+1.4×1.575)×(6+(1-0.8)×(6-6)+max[6，(1-0.8)×13.5])/19.5=6.273KN顶部卸荷段立杆单立杆的轴心压力设计值N2=(1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k)×(H-hx顶)/H=(1.2×(2.881+3.776)+1.4×1.575)×(19.5-6)/19.5=7.057kN单立杆轴心压力最大值N=max(N1、N2)=7.057KNσ=N/(φA)=7057.021/(0.188×424)=88.531N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！组合风荷载作用底部卸荷段立杆单立杆的轴心压力设计值N1=(1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4NQ1k)×(hx1+(1-Kf)×(hx顶-hx1)+max[6，(1-Kf)×hj顶])/H=(1.2×(2.881+3.776)+0.9×1.4×1.575)×(6+(1-0.8)×(6-6)+max[6，(1-0.8)×13.5])/19.5=6.137KN顶部卸荷段立杆单立杆的轴心压力设计值N2=(1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k)×(H-hx顶)/H=(1.2×(2.881+3.776)+0.9×1.4×1.575)×(19.5-6)/19.5=6.904kN单立杆轴心压力最大值N=max(N1、N2)=6.904KNMw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.368×1.5×1.82/10=0.225kN·mσ=N/(φA)+Mw/W=6904.367/(0.188×424)+225348.48/4490=136.805N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！九、连墙件承载力验算连墙件布置方式一步两跨连墙件连接方式扣件连接连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)3连墙件计算长度l0(mm)600连墙件截面类型钢管连墙件型号Ф48×3连墙件截面面积Ac(mm2)424连墙件截面回转半径i(mm)15.9连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)205连墙件与扣件连接方式双扣件扣件抗滑移折减系数0.9Nlw=1.4×ωk×1×h×2×la=1.4×0.531×1×1.8×2×1.5=4.014kN长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896(Nlw+N0)/(φAc)=(4.014+3)×