懸挑腳手架及支承鋼梁計算書

1、懸挑腳手架及支承鋼梁計算書一、腳手架類型及構(gòu)造要求1、為方便施工流水、確保安全生產(chǎn)經(jīng)比較選用工字鋼為懸挑梁，在其上搭設(shè)扣件式雙 排鋼管腳手架， 計劃從六層頂進(jìn)行挑懸。 本設(shè)計主要參照 JGJ1302001 施工扣件式鋼管腳 手架規(guī)范及 1997 年出版的第三版施工手冊。2、鋼梁水平間距1.8 米，在有洞口處直接擱置在洞口處，在建筑物陽角轉(zhuǎn)角處或無 洞口處將剪力墻預(yù)留孔洞 120250 或 200250 (bh)將鋼梁插入其中，鋼梁垂直間距3 6=18 米，為保證鋼梁錨固環(huán)在樓面砼強(qiáng)度達(dá)到C30 時受力，故進(jìn)行第二區(qū)段懸挑時，鋼 梁垂直軸線與第一懸挑區(qū)段鋼梁軸線應(yīng)有偏差便于第一懸挑段立桿繼續(xù)搭設(shè)

2、。3、考慮本工程平面形狀，懸挑腳手架寬度為 1.85 米、 1.45 米兩種。前者用于南、北 立面有陽臺處，后者用于東、西立面及采光井部位有飄窗但無陽臺及無飄窗、無陽臺處。 南北立面外懸挑鋼梁長 L11.8* (1+1.5)4.5 米故選用 4.5 工字鋼、東西立面及采光井 處懸挑鋼梁 L21.50* (1+1.5)3.75 米，因現(xiàn)場有 4 米的工字鋼故優(yōu)先采用 4 米長。4、鋼梁錨固：對于懸挑長度4 米的工字鋼梁在距其末端 100mm 處的樓面上預(yù)埋鋼筋 錨環(huán)一道、在與第一道環(huán)相距 200mm 處設(shè)第二道鋼筋錨環(huán)，并用硬木楔分別對兩道錨環(huán)進(jìn) 行固定，每隔三跨設(shè)一道拉索。對于懸挑長度 4 米

3、的懸挑鋼梁分別在鋼梁與外立桿相交 處拉鋼絲繩一道，另一端優(yōu)先固定在大模板穿墻螺栓孔內(nèi)，如無穿墻孔利用，應(yīng)在相應(yīng)的 部位埋設(shè)預(yù)留套管。鋼絲斜拉索與鋼梁的中心線應(yīng)盡可能在同一垂直線上。5、陽角轉(zhuǎn)角處凡腳手架立桿下無鋼梁者，均在內(nèi)外立桿與第一道小橫桿、大橫桿相扣 連接處設(shè)鋼絲繩斜拉索一道。做法與鋼梁斜拉索相同。6、懸挑腳手板外滿布阻燃密目網(wǎng)。操作層下滿掛白色兜網(wǎng)，每5 根立桿用鋼管扣件按 4560 度滿布剪刀撐，連墻桿按二步三跨進(jìn)行設(shè)置。7、鋼絲繩的繩卡數(shù)量、間距見附圖8、各類情況下懸挑工字鋼、腳手架管、外墻之間的位置關(guān)系詳見附圖二、鋼梁平面位置布置(見附圖)三、懸挑荷載確定1、按南北立面外挑寬度較

4、大為 1.8 為米，故選擇其為最不利荷載計算依據(jù)。(1) 南北立面懸挑鋼梁上腳手架構(gòu)造： 立桿縱距為 1.8 米、 橫距為 1.05 米、 步距為 1.8米，沿墻內(nèi)立桿中心距外墻邊距離為 0.75 米。 (內(nèi)立桿在陽臺處直接穿過陽臺現(xiàn)澆板、外 立桿距陽臺外邊距離為 0.25 米，支設(shè)時應(yīng)注意內(nèi)立桿上下層在同一垂直線上)。(2)東西立面及采光井懸挑腳手架構(gòu)造：在無飄窗處內(nèi)立桿距外墻邊距離為0.4 米、有 飄窗處內(nèi)立桿距飄窗外邊距離為 0.3 米)。2、懸挑鋼梁上搭設(shè)腳手架荷載：(1)不計算鋼大模板支承，其支承在小掛架上。(2)結(jié)構(gòu)施工時搭設(shè) 6 層高，考慮到施工現(xiàn)場實際情況作業(yè)層上活載按 2KN

5、/m2，計算時1、受力簡圖按二層作業(yè)層進(jìn)行計算。(3)施工過程中腳手板按滿鋪 3 層進(jìn)行計算。3、腳手架材料選用：(1)立桿、橫桿、趟桿、連墻桿、剪刀撐均為48*3.5 鋼管重 3.84KG/m、腳手板暫取 20KG/m2 、踢腳板選 2KG/m、密目網(wǎng)重 0.5KG/m2 、扣件按平均 1.5KG/個。(2)懸挑鋼梁用 Q235 型鋼材 fy=215N/mm2 ，fV=125N/mm2。4、腳手架荷載懸挑層數(shù)按 6 層計、層高 3 米則總計算高度(3*6) +1.8 (防護(hù)腳手高)19.8 米， 按步距為 1.8 計則共需要橫桿 19.8/1.81 12 道。(一)靜載： (恒載系數(shù)取 1.

6、2，活載系數(shù)取 1.4)1、立桿： 19.8239.6 米2、小橫桿：按 1.1 米計： 1.212 14.4 米3、大橫桿： 1221.843.2 米4、趟桿： (12-1)1.8 19.8 米5、剪刀撐(19.81.414/4) 2 14 米 1313.841.2603KG6、扣件：(1)立桿接頭扣件(19.8/6)2 7 個(2)小橫桿與立桿扣件 12224 個(3)大橫桿與立桿扣件 12224 個(4)趟桿扣件(121) =11 個(5) 剪刀撐扣件 19.81.414/52 12 個 781.51.2140KG7、腳手板(3 道) 1.80.932097GK8、密目網(wǎng) 1.819.8

7、0.5 17.8KG9、踢腳板1.823.6KG 118.41.2142KG靜總603+140+142885KG(二)活載(按一層 2KN/m2 考慮總計按二層) 活總 20021.80.91.4907KG(三)荷載組合：總 靜總+活總885+907 1792KG四、挑懸鋼梁計算簡圖(按立桿中心線間距離計算)P1 P2A50 1050 7502650B(南北立面)圖 118502650P150 1050P2A4002500B(東西立面及采光井無飄窗處)圖 215002500P150650P2A8002500B(東西立面及采光井有飄窗處)圖 31500 2500注： P1P2 荷總/2 1792

8、/2896KG8.96KN (按荷載均勻分配計算)2、支座反力：(1)簡圖 1MA0 RB8.96(1.85+0.75) /2.6522.84/2.658.62KNMB0 RA8.96(1.8+2.65) +8.96(0.75+2.65) /2.6570.35/2.65=26.5KN (2)簡圖 2MA0 RB8.96(1.45+0.40) /2.516.54/2.56.63KNMB0 RA8.96(1.45+2.5) +8.96(0.45+2.5) /2.561.3/2.5=24.5KN (3)簡圖 3MA0 RB8.96(1.45+0.8) /2.520.16/2.58.06KNMB0 R

9、A8.96(1.45+2.5) +8.96(0.8+2.5) /2.564.9/2.5=25.9KN 根據(jù)受力比較在圖 1 的受力狀態(tài)下為最危險截面，設(shè)計時以此狀態(tài)計算。五、挑懸梁強(qiáng)度、剪力、撓度驗算：1、挑懸梁最大變矩 Mmax8.961.8+8.960.7522.8106N.mm2、最大剪力為 Vmax26.5103N3、懸挑桿件的允許撓度L/4001700/4004.25mm4、優(yōu)先選用現(xiàn)場已有的 18 號工字鋼，其截面特性：W185103mm3A3075mm2Ix1660104mm4 Sx107.7103mm3 E=2.06103N/mm2fy215N/mm2 TW=6.5mm fv1

10、25N/mm25、安全系數(shù)取 1.56、強(qiáng)度驗算：M/W22.8106/185103 123 N/mm2215/1.5143N/mm2 (215 為工字鋼抗彎強(qiáng)度設(shè) 計值)7、抗剪驗算： QSx/Ixb 26.5 103 107.7 103/16.6 106 6.5 2767 106/107.9 106=26.45N/mm2125/1.583.3 (125 為工字鋼抗剪強(qiáng)度設(shè)計值)8、撓度驗算： (取荷載標(biāo)準(zhǔn)計算 P=647+737=1384/2=692KG=6.92KN1FL3/3EI=6.92103 1.73 109/32.06105 16.6106 3.9mm2Fb2/6EI (3L-b

11、) =6.92103 0.752 106 (3 1.8-0.75)103/62.06105 16.6 106=0.88mm總0.88+3.94.78mm 4.5mm 可！采取對懸挑為 1.8 米的部位采用 12.514mm 鋼絲繩與剪力墻進(jìn)行拉接， 以彌補(bǔ)撓度超標(biāo)。六、錨固鋼筋計算 90120 380 (計算簡圖) 500 500 A 120 B1、選用 18 的圓鋼(詳細(xì)尺寸見上圖)其截面特性：W 3.14d3/32 3.14 203/32 25120/32 785mm3 As 3.14 102 314mm2 I 級鋼Q235fy=210 N/mm2fv125 N/mm22、計算簡圖(1)

12、q8.62103/9095.7N/mm(2) Mmax8.62/2103 60-95.74522.5 161703.75N.mm(3) RARB8.62/2=4.31 103N3、強(qiáng)度驗算M/W 161703.75/785205.9 N/mm2210N/mm2 安全4、剪力驗算(圓形截面)4/3Q/A4/34.31103/31418 N/mm2125 N/mm2 安全七、砼局部承壓計算1、計算壓力 P26.5KN2、工字鋼下的承壓面積 b=942=188mma=2000.4=80mm (0.4 為工字鋼下墊片的寬度)A18880 15040mm23、計算時按砼強(qiáng)度達(dá)到 C20 計算 fc10N

13、/mm2P/A26.5103/150401.76 N/mm210N/mm2 可八、對小于 4 米的工字鋼梁拉索計算假設(shè)鋼絲繩拉力分別為 N1、N2，計算時分別取鋼絲繩兩個結(jié)點(diǎn)進(jìn)行計算。 (荷載按最大值選用即 P1=8.96KG、P2=8.96KG)1、按圖 1 受力狀態(tài)進(jìn)行計算： Y10N1*2.7/ 2.72+1.82 P1 N1 1075KGY20N2*2.7/ 2.72+0.752 P2 N2929KG2、按圖 2 受力狀態(tài)進(jìn)行計算： Y10N1*2.7/ 2.72+1.452 P1 N1 1015KGY20N2*2.7/ 2.72+0.402 P2 N2905KG3、按圖 3 受力狀態(tài)

14、進(jìn)行計算： Y10N1*2.7/ 2.72+1.452 P1 N1 1015KGY20N2*2.7/ 2.72+0.82 P2 N2929KG 2、根據(jù)內(nèi)力進(jìn)行鋼絲繩驗算：對總長4 米的懸挑梁每隔 5.4L1 2.72+1.82 3.24mL2 = 2.72+0.752 2.8mL1 2.72+1.452 3.06mL2 2.72+0.402 2.73mL1 2.72+1.452 3.01mL2 2.72+0.82 2.8m米拉一道鋼絲繩索，因采用雙環(huán)對懸挑剛梁根部進(jìn)行錨固，已經(jīng)驗算合格。現(xiàn)僅對小于 3 米的轉(zhuǎn)角處短方向鋼梁處鋼絲繩拉索進(jìn)行驗算：其允許拉力為Fg8.54KN查表可知12.5 鋼

15、絲繩 Fg80.1*2160.2KN (鋼絲繩鋼絲破壞拉力總和)查表查表可知選 K6 (模糊理念 K6)a=0.85允許拉力Fga Fg/K0.85*80.1*2/622.66KN1015+929=1944KG=19.44KN 內(nèi)外立桿選用直徑為 12.5mm 的鋼絲繩拉可滿足要求。九、鋼管腳手架立桿計算1、基本荷載 N1N28.96KN896KG2、立桿穩(wěn)定性計算根據(jù)公式 N/Af 進(jìn)行驗算N：計算立桿段軸向立設(shè)計值：軸心受壓穩(wěn)定性系數(shù)A：立桿截面積(4.89102mm2 )i：回轉(zhuǎn)半徑(15.8mm)3、立桿計算長度 L0K hK：計算長度附加系數(shù) 取 1.155：查表腳手架整體穩(wěn)定性單桿

16、長度系數(shù) 1.5 (連墻桿二步三跨、雙排架、立桿橫距) h：立桿步距(1.8 米)L 1.151.51.83.1 103mm0L / i3.1103/15.8196 =2100查表得 0.188N/A8960/0.1884.89102 97.49205N/mm2十、連墻桿計算NLN +NLW 0NL：連墻桿軸向力設(shè)計值N ：風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值LWN ：連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(雙排架取 5KN)01、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.7 s z K 0s：風(fēng)荷載體型系數(shù) z：風(fēng)壓高度變化系數(shù) ：基本風(fēng)壓00.860 米取 1.60.35KN/m2 0.70.81.60.350.31

17、4KN/m2KN 1.4 ALW K W1.40.314(1.83)(1.82)NLN +N 5+8.5413.54KNLW 02、連墻桿長度：L 1800+2002000mm0長細(xì)比：L / i2000/15.8120.2 =35003、查表0.452根據(jù)公式 N/Af 進(jìn)行穩(wěn)定性驗算N/A 13540/0.4524.89102 61.2205N/mm24、扣件抗滑計算(1)每一個扣件抗滑為 7KN(2)實際荷載 13.54KN(3)選用 2 個扣件13.54KN十一、注意事項：1、鋼絲繩夾選用按每個接頭三個設(shè)置，間距為直徑的 8 倍。一般為 10CM。在第二、三繩 夾間對鋼絲繩留設(shè)安全彎。2、在陽臺現(xiàn)澆板預(yù)留上口 120*120、下口 100*100 的四棱臺洞口 (內(nèi)徑)，內(nèi)立桿采用 3 米長鋼管進(jìn)行搭設(shè)便于取出，搭設(shè)內(nèi)立桿時應(yīng)按規(guī)范對內(nèi)立桿接頭進(jìn)行