型钢悬挑脚手架阳角B计算书.docx
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型钢悬挑脚手架阳角B计算书
型钢悬挑脚手架(阳角B)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
阳角处主梁悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁离地高度(m)
15
建筑物阳角处角度β
90
立杆纵距la(m)
1.2
梁/楼板混凝土强度等级
C25
2、立杆荷载参数
第几排立杆
离墙距离a(m)
荷载标准值F'(kN)
荷载设计值F(kN)
1
0.35
8
10.9
2
0.9
8
10.9
二、主梁布置及锚固参数
1、主梁布置参数
主梁号
内锚固点坐标x(m).y(m)
角度α(度)
主梁自内锚固点伸出长度L(m)
主梁锚固方式
1
0.6,-0.6
135
2.6
压环钢筋
2
0.8,-0.6
127.476
2.3
压环钢筋
3
0.85,-0.7
90
2
压环钢筋
平面图
2、主梁锚固参数
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
14
主梁1锚固图
主梁2锚固图
主梁3锚固图
三、一号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
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)
205
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
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk=0.205kN/m
第一排立杆处:
P1'=F1'=8kN;
第二排立杆处:
P2'=F2'=8kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第一排立杆处:
P1=F1=10.9kN;
第二排立杆处:
P2=F2=10.9kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=1.47×106/(141×103)=10.426N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=7.747×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=9.155N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0.027mm≤[ν]=2l/360=2×1893/360=10.517mm
满足要求!
4)支座反力计算
R1=-0.821kN;
R2=4.394kN;
R3=12.313kN;
R4=6.554kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
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n(mm)
支撑件上下固定点的水平距离m(mm)
是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
1000
3300
2200
是
2
下撑
槽钢
1500
3300
3100
是
3、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1400
钢丝绳直径(mm)
17
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
8
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n
3
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
12
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
主梁拉环直径d(mm)
20
焊缝厚度he(mm)
10
焊缝长度lw(mm)
100
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
钢丝绳绳卡作法
上拉杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3300/2200)=56.31°
上拉杆件支座力:
RS1=R3=12.313kN
主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=12.313/tan(56.31°)=8.209kN
上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1=12.313/sin(56.31°)=14.798kN
上拉杆件的最大轴向拉力:
NS=max[NS1]=14.798kN
查表得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=151.5kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×151.5/8=16.097kN≥NS=14.798kN
符合要求!
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×16.097/(2×15.19)=1个≤[n]=3个
符合要求!
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]/(π×de2/4)=16.097×103/(π×122/4)=142.329N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求!
拉环验算:
σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×16.097×103/(π×202)=25.619N/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)=14.798×103/(10×100)=14.798N/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、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
槽钢
下撑杆截面类型
5号槽钢
下撑杆截面积A(cm2)
6.93
下撑杆截面惯性矩I(cm4)
26
下撑杆截面抵抗矩W(cm3)
10.4
下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2)
205
下撑杆弹性模量E(N/mm2)
206000
下撑杆件截面回转半径i(cm)
1.94
对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm)
185
下撑杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3300/3100)=46.79°
下撑杆件支座力:
RX1=R4=6.554kN
主梁轴向力:
NXZ1=RX1/tanα1=6.554/tan(46.79°)=6.157kN
下撑杆件轴向力:
NX1=RX1/sinα1=6.554/sin(46.79°)=8.992kN
下撑杆件的最大轴向压力:
NX=max[NX1]=8.992kN
下撑杆长度:
L1=(m12+n12)0.5=(31002+33002)0.5=4527.693
下撑杆长细比:
λ1=L1/i=4527.693/19.4=233.386
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得,φ1=0.156
轴心受压稳定性计算:
σ1=NX1/(φ1A)=8992/(0.156×693)=83.176N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求!
对接焊缝验算:
σ=NX/(lwt)=8.992×103/A=8.992×103/693=12.975N/mm2≤fcw=185N/mm2
符合要求!
5、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=Nsz1-(Nxz1)=2.052kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=1.47×106/(1.05×141000)+2.052/2610=9.93N/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0.894。
σ=Mmax/(φbWx)=1.47×106/(0.894×141×103)=11.662N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求!
6、锚固段与楼板连接的计算
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
14
梁/楼板混凝土强度等级
C25
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:
N/2=0.41kN
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=0.821×103/(3.14×162)=1.021N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/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
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度
符合要求!
四、二号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
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)
205
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
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk=0.205kN/m
第二排立杆处:
P2'=F2'=8kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第二排立杆处:
P2=F2=10.9kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=0.132×106/(141×103)=0.936N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=11.003×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=13.003N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0.005mm≤[ν]=2l/360=2×1670/360=9.278mm
满足要求!
4)支座反力计算
R1=0.09kN;
R2=0.108kN;
R3=11.268kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
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n(mm)
支撑件上下固定点的水平距离m(mm)
是否参与计算
1
下撑
槽钢
1250
3300
3100
是
3、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
槽钢
下撑杆截面类型
5号槽钢
下撑杆截面积A(cm2)
6.93
下撑杆截面惯性矩I(cm4)
26
下撑杆截面抵抗矩W(cm3)
10.4
下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2)
205
下撑杆弹性模量E(N/mm2)
206000
下撑杆件截面回转半径i(cm)
1.94
对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm)
185
下撑杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3300/3100)=46.79°
下撑杆件支座力:
RX1=R3=11.268kN
主梁轴向力:
NXZ1=RX1/tanα1=11.268/tan(46.79°)=10.585kN
下撑杆件轴向力:
NX1=RX1/sinα1=11.268/sin(46.79°)=15.46kN
下撑杆件的最大轴向压力:
NX=max[NX1]=15.46kN
下撑杆长度:
L1=(m12+n12)0.5=(31002+33002)0.5=4527.693
下撑杆长细比:
λ1=L1/i=4527.693/19.4=233.386
查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得,φ1=0.156
轴心受压稳定性计算:
σ1=NX1/(φ1A)=15460/(0.156×693)=143.005N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求!
对接焊缝验算:
σ=NX/(lwt)=15.46×103/A=15.46×103/693=22.309N/mm2≤fcw=185N/mm2
符合要求!
4、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=Nxz1=10.585kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=0.132×106/(1.05×141000)+10.585/2610=0.896N/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0.894。
σ=Mmax/(φbWx)=0.132×106/(0.894×141×103)=1.047N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求!
5、锚固段与楼板连接的计算
主梁外锚固点离建筑物距离b(mm)
100
压环钢筋直径d1(mm)
14
梁/楼板混凝土强度等级
C25
压环钢筋1
压环钢筋2
压环钢筋未受拉力,无需计算,节点按构造做法即可。
五、三号主梁验算
1、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
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)
205
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
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值:
q'=gk=0.205kN/m
第一排立杆处:
P1'=F1'=8kN;
第二排立杆处:
P2'=F2'=8kN;
荷载设计值:
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第一排立杆处:
P1=F1=10.9kN;
第二排立杆处:
P2=F2=10.9kN;
计算简图如下:
1)抗弯验算
σ=Mmax/W=1.238×106/(141×103)=8.78N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2)抗剪验算
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=8.541×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=10.094N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3)挠度验算
νmax=0.014mm≤[ν]=2l/360=2×1400/360=7.778mm
满足要求!
4)支座反力计算
R1=-0.839kN;
R2=5.006kN;
R3=15.618kN;
R4=2.507kN;
2、支撑杆件设置
支撑点号
支撑方式
材料类型
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n(mm)
支撑件上下固定点的水平距离m(mm)
是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
800
3100
2200
是
2
下撑
槽钢
1200
3100
3100
是
3、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1400
钢丝绳直径(mm)
17
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
8
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n
3
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
12
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
主梁拉环直径d(mm)
20
焊缝厚度he(mm)
10
焊缝长度lw(mm)
100
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
钢丝绳绳卡作法
上拉杆件角度计算:
α1=arctan(n1/m1)=arctan(3100/2200)=54.638°
上拉杆件支座力:
RS1=R3=15.618kN
主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=15.618/tan(54.638°)=11.084kN
上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1=15.618/sin(54.638°)=19.151kN
上拉杆件的最大轴向拉力:
NS=max[NS1]=19.151kN
查表得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=151.5kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×151.5/8=16.097kN 不符合要求! 调整钢丝绳直径、型号! 绳夹数量: n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×16.097/(2×15.19)=1个≤[n]=3个 符合要求! 花篮螺栓验算: σ=[Fg]/(π×de2/4)=16.097×103/(π×122/4)=142.329N/mm2≤[ft]=170N/mm2 符合要求! 拉环验算: σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×16.097×103/(π×202)=25.619N/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)=19.151×103/(10×100)=19.151N/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、下撑杆件验算 下撑杆材料类型 槽钢 下撑杆截面类型 5号槽钢 下撑杆截面积A(cm2) 6.93 下撑杆截面惯性矩I(cm4) 26 下撑杆截面抵抗矩W(cm3) 10.4 下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2) 205 下撑杆弹性模量E(N/mm2) 206000 下撑杆件截面回转半径i(cm) 1.94 对接焊缝抗压强度设计值fcw(N/mm) 185 下撑杆件角度计算: α1=arctan(n1/m1)=arctan(3100/3100)=45° 下撑杆件支座力: RX1=R4=2.507kN 主梁轴向力: NXZ1=RX1/tanα1=2.507/tan(45°)=2.507kN 下撑杆件轴向力: NX1=RX1/sinα1=2.507/sin(45°)=3.545kN 下撑杆件的最大轴向压力: NX=max[NX1]=3.545kN 下撑杆长度: L1=(m12+n12)0.5=(31002+31002)0.5=4384.062 下撑杆长细比: λ1=L1/i=4384.062/19.4=225.983 查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得,φ1=0.166 轴心受压稳定性计算: σ1=NX1/(φ1A)=3545/(0.166×693)=30.816N/mm2≤f=205N/mm2 符合要求! 对接焊缝验算: σ=NX/(lwt)=3.545×103/A=3.545×103/693=5.115N/mm2≤fcw=185N/mm2 符合要求! 5、悬挑主梁整体稳定性验算 主梁轴向力: N=Nsz1-(Nxz1)=8.577kN 压弯构件强度: σmax=Mmax/(γW)+N/A=1.238×106/(1.05×141000)+8.577/2610=8.365N/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=2.8 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0.969。 σ=Mmax/(φbWx)=1.238×106/(0.969×141×103)=9.061N/mm2≤[f]=205N/mm2 符合要求! 6、锚固段与楼板连接的计算 主梁外锚固点离建筑物距离b(mm) 100 压环钢筋直径d1(mm) 14 梁/楼板混凝土强度等级 C25 压环钢筋1 压环钢筋2 锚固点压环钢筋受力: N/2=0.42kN 压环钢筋验算: σ=N/(4A)=N/πd2=0.839×103/(3.14×162)=1.043N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/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 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度 符合要求! 结论和建议: 1.钢丝绳强度,不符合要求! 调整钢丝绳直径、型号! 出师表 两汉: 诸葛亮 先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。 然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。 诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。 宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。 若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。 侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下: 愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。 将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰“能”,是以众议举宠为督: 愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。 亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。 先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。 侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也 。 臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。 先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。 后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危
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