金牛区五福二五组拆迁安置房工程脚手架及卸料平台施工方案
μ—— 计算长度系数,由脚手架的基本参数确定,μ=1.50; h —— 立杆步距,h=1.80;
λ —— 计算长细比, 由k=1时, λ=kμh/i=170; λ<= [λ]= 210, 满足要求!
k —— 计算长度附加系数,取1.155;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kμh确定,l0=3.12m;
Φ —— 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.155时, λ=kμh/i=197的结果查表得到0.186;
A —— 立杆净截面面积,A=5.06cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.26cm3; [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2; σ —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2); 经计算得到 σ= 11656.000/(0.186×505.500)=123.97N/mm2 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=11.026kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm;
μ—— 计算长度系数,由脚手架的基本参数确定,μ=1.50; h —— 立杆步距,h=1.80;
λ —— 计算长细比, 由k=1时, λ=kμh/i=170; λ<= [λ]= 210, 满足要求!
k —— 计算长度附加系数,取1.155;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kμh确定,l0=3.12m;
Φ —— 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.155时, λ=kμh/i=197的结果查表得到0.186;
A —— 立杆净截面面积,A=5.06cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.26cm3; [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
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MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW = 0.109kN.m; σ —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);
经计算得到 σ= 11026.000/(0.186×505.500)+(109000.000/5260.000)=137.99N/mm2 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求! (七)连墙件的计算:
(1)连墙件的轴向力设计值计算: Nl = Nlw + No
其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: Nlw = 1.4 × Wk × Aw 脚手架顶部Uz = 1.000
连墙件均匀布置, 受风荷载作用最大的连墙件应在脚手架的最高部位
脚手架顶部风荷载标准值Wk=Uz×Us×Wo=1.000×0.8000×0.300 = 0.240kN/m2。 Wk —— 风荷载基本风压标准值,Wk = 0.240kN/m2;
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 2.00×1.80×3.00×1.50 = 16.200m2;
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN); No = 3.000kN
经计算得到 Nlw = 5.443kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 8.44kN (2)连墙件的稳定承载力计算:
连墙件的计算长度lo取脚手架到墙的距离 长细比λ=lo/i=20.00/1.59=13
长细比λ=13 < [λ]=150(查《冷弯薄壁型钢结构技术规范》), 满足要求! Φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ查表得到Φ=0.966; Nl/ΦA=8.44×103/(0.966×506)=17.30N/mm2
连墙件稳定承载力<=[f]=0.85×205,连墙件稳定承载力计算满足要求! (3)连墙件抗滑移计算: 连墙件采用双扣件与墙体连接。
经过计算得到 Nl = 8.443kN小于扣件的抗滑力14.40kN,满足要求! (八)脚手架地基承载力计算: 1.立杆基础底面的平均压力计算
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pk=Nk/A≤fg
其中 pk—— 立杆基础底面的平均压力标准值,( Pa);
Nk —— 上部结构传至立杆基础顶面的轴向力标准值,Nk = 4.46+4.50=8.96kN;
A——基础底面面积,;A = 50×200=10000 mm2 (钢管下垫50*200规格的木枋) fg —— 基础承载力特征值,该工程板混凝土为C30, f g = 30mPa; 经计算得到 pk = 8960/10000=0.896N/mm2
基础承载力计算 pk < f g,满足要求! 9.2型钢悬挑脚手架计算 (一)参数信息: 1.脚手架参数
计算的脚手架为双排脚手架,
横杆与立杆采用单扣件方式连接,搭设高度按20.0米计,立杆采用单立管。 搭设尺寸为:立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.80米。 内排架距离墙长度为0.20米。 横向杆计算外伸长度为0.15米。
小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2根。 采用的钢管类型为Φ48.3×3.6。
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米,采用扣件连接。 2.荷载参数
脚手板自重标准值0.30kN/m2,
栏杆、挡脚板自重为0.11kN/m2,安全设施及安全网、挡风板自重为0.010kN/m2, 同时施工2层,第一层施工均布荷载为3.0kN/m2,其它层施工均布荷载为2.0kN/m2,脚手板共铺设2层。
脚手架用途:外墙装修及防护脚手架。
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.45米,建筑物内锚固段长度1.80米。
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(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。 考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置(验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载)。
1.作用小横杆线荷载
(1)作用小横杆线荷载标准值 qk=(3.00+0.30)×1.50/3=1.65kN/m (2)作用小横杆线荷载设计值
q=(1.4×3.00+1.2×0.30)×1.50/3=2.280kN/m
小横杆计算简图 2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩
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Mmax=qlb2/8=2.280×1.052/8=0.314kN.m σ=Mmax/W=0.314×106/5260.0=59.74N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/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
V=5qklb4/384EI=5.0×1.65×1050.04/(384×2.06 ×105×12.71×104)=1.00mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,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。
用小横杆支座的最大反力计算值,考虑活荷载在大横杆的不利布置,计算大横杆的最大弯矩和变形。(需要考虑悬挑荷载) 1.由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力
(1)由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值
Fk=0.5qklb(1+a1/lb)2=0.5×1.65×1.05×(1+0.15/1.05)2=1.13kN (2)由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值
F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0.5×2.280×1.05×(1+0.15/1.05)2=1.56kN
大横杆计算荷载简图 2.抗弯强度
最大弯矩考虑为小横杆荷载的计算值最不利分配的弯矩 M=0.267Fla=0.267×1.56×1.50=0.6248kN.m σ=M/W=0.6248×106/5260.0=118.78N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆荷载的标准值最不利分配的挠度
V=1.883×Fkla3/100EI=1.883×1.13×103×1500.003/(100×2.060×105×12.71×104)=2.7mm
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