联梁型钢悬挑脚手架(小横杆在上,双排脚手架,横杆与立杆连接方式为单扣件,连墙件扣件连接方式为双扣件)

联梁型钢悬挑脚手架计算
某某大厦工程;属于框架结构;地上0;地下0层;建筑高度:0.00m;标准层层高:0.00m ;总建筑面积:0.00平方米;总工期:0天;施工单位:某某施工单位。
本工程由某某房开公司投资建设,某某设计院设计,某某堪查单位地质勘查,某某监理公司监理,某某施工单位组织施工;由章某某担任项目经理,李某某担任技术负责人。
    型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 15.0 米,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80 米;
内排架距离墙长度为0.30米;
横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根;
脚手架沿墙纵向长度为 150 米;
采用的钢管类型为 Φ48×3.5
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数 0.80
连墙件布置取两步两跨,竖向间距 3.60 米,水平间距3.00 米,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件连接;
2.活荷载参数
施工均布荷载(kN/m2):2.000;脚手架用途:装修脚手架;
同时施工层数:2 层;
3.风荷载参数
本工程地处河北省唐山市,查荷载规范基本风压为0.400,风荷载高度变化系数μz0.740,风荷载体型系数μs0.645
计算中考虑风荷载作用;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1248
脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.150
安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:6 层;
脚手板类别:zn21竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;
5.水平悬挑支撑梁
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悬挑水平钢梁采用16a号槽钢,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度 2.30 米。
悬挑水平钢梁上面的联梁采用 14a号槽钢槽口水平。
与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00
楼板混凝土标号:C35
主梁间距相当于立杆间距的倍数:2倍;
6.拉绳与支杆参数
支撑数量为:1
               
钢丝绳安全系数为:6.000
钢丝绳与墙距离为(m):3.000
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 1.20 m
               
二、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
        按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m
脚手板的荷载标准值: P2= 0.300×1.500/3=0.150 kN/m
活荷载标准值: Q=2.000×1.500/3=1.000 kN/m
荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.150+1.4×1.000 = 1.626 kN/m
               
                    小横杆计算简图
2.强度计算
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:
               
最大弯矩 Mqmax =1.626×1.0502/8 = 0.224 kN.m
最大应力计算值 σ = Mqmax/W =44.113 N/mm2
小横杆的最大弯曲应力 σ =44.113 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2,满足要求!
3.挠度计算:
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
荷载标准值q=0.038+0.150+1.000 = 1.188 kN/m
               
最大挠度 V = 5.0×1.188×1050.04/(384×2.060×105×121900.0)=0.749 mm
小横杆的最大挠度 0.749 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050.0 / 150=7.000 10 mm,满足要求!
三、大横杆的计算:
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.038×1.050=0.040 kN
脚手板的荷载标准值: P2= 0.300×1.050×1.500/3=0.158 kN
活荷载标准值: Q= 2.000×1.050×1.500/3=1.050 kN
荷载的设计值: P=(1.2×0.040+1.2×0.158+1.4×1.050)/2=0.854 kN
                  大横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
               
均布荷载最大弯矩计算:M制作智能卡1max=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010 kN.m
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
               
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集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.854×1.500= 0.342 kN.m
M = M1max + M2max = 0.010+0.342=0.352 kN.m
最大应力计算值 σ = 0.352×106/5080.0=69.345 N/mm2
大横杆的最大应力计算值 σ = 69.345 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm
均布荷载最大挠度计算公式如下:
               
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
        Vmax= 0.677×0.038×1500.04 /(100×2.060×105×121900.0) = 0.052 mm
集中荷载最大挠度计算公式如下:
               
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
小横杆传递荷载 P=0.040+0.158+1.050/2=0.624kN
V= 1.883×0.624×1500.03/ ( 100 ×2.060×105×121900.0) = 1.579 mm
最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.579=1.631 mm
大横杆的最大挠度 1.631 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500.0 / 150=10.010 mm,满足要求!
四、扣件抗滑力的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN
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(规范5.2.5):
                        R Rc   
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,6.40 kN
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.050×2/2=0.040 kN
大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.500=0.058 kN
脚手板的自重标准值: P3 = 0.300×1.050×1.500/2=0.236 kN
活荷载标准值: Q = 2.000×1.050×1.500 /2 = 1.575 kN
荷载的设计值: R=1.2×(0.0400.058+0.236)+1.4×1.575=2.606 kN
R < 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求
五、脚手架立杆荷载的计算:
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容:   
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN),为0.1248
  NG1 = [0.1248+(1.05×2/2+1.50×2)×0.038/1.80]×15.00 = 3.168
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.30
  NG2= 0.300×6×1.500×(1.050+0.3)/2 = 1.822 kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
  NG3 = 0.150×6×1.500/2 = 0.675 kN
tvline(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2)0.005
  NG4 = 0.005×1.500×15.000 = 0.112 kN
经计算得到,静荷载标准值
  NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.778 kN
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值
  NQ= 2.000×1.050×1.500×2/2 = 3.150 kN
风荷载标准值按照以下公式计算
               
其中  Wo -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
    Wo = 0.400 kN/m2
    Uz -- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
    Uz= 0.740
    Us -- 风荷载体型系数:取值为0.645
经计算得到,风荷载标准值
  Wk = 0.7 ×0.400×0.740×0.645 = 0.134 kN/m2涤纶编织物浸水性能试验;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
  N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×5.778+ 1.4×3.150= 11.344 kN

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