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
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,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0.90
该工程实际的旋转单扣件承载力取值为7.20kN 。
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,取7.20kN 。
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 纵向水平杆通过扣件传给立杆的竖向设计值: R=3.267F=3.267×1.56=5.1kN
单扣件抗滑承载力的设计计算R <= 7.20满足要求! (五)脚手架荷载标准值:
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)脚手架自重标准值产生的轴向力
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)gk:查规范本例为0.1295 NG1=H×gk=26.00×0.1295=3.368kN (2)脚手板自重标准值产生的轴向力
脚手板的自重标准值(kN/m2):本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.30 NG2 = 0.300×2×1.500×(1.050+0.150)/2=0.540kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力
栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m):本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11
NG3 = 0.110×1.500×2/2=0.165kN
(4)吊挂的安全设施及安全网、挡风板自重标准值产生的轴向力 吊挂的安全设施荷载,包括安全网和挡风板自重标准值(kN/m2):0.010 NG4 = 0.010×1.500×26.000=0.390kN 经计算得到,静荷载标准值
构配件自重:NG2K=NG2+NG3+NG4 = 1.095kN。
36
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
钢管结构自重与构配件自重:NG = NG1+ NG2k = 4.463kN。 (5)施工荷载标准值产生的轴向力 施工均布荷载标准值(kN/m2):
NQ = (3.000+2.000×(2- 1))×1.500×(1.050+0.150)/2=4.50kN (6)风荷载标准值产生的轴向力 风荷载标准值:
其中 W0 —— 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》的规定采用:W0 = 0.300 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:
脚手架底部 Uz = 0.740, Us —— 风荷载体型系数:Us = 0.8000
经计算得到,脚手架底部风荷载标准值 Wk = 0.740×0.8000×0.300 = 0.178kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
N = 1.2×NG + 0.9×1.4NQ = 11.026kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
N = 1.2NG + 1.4NQ = 11.656kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW
MW = 0.9×1.4Wklah2/10 其中 Wk —— 风荷载基本风压标准值(kN/m2); la —— 立杆的纵距 (m); h —— 立杆的步距 (m)。
经计算得, 底部立杆段弯矩 Mw=0.9×1.4×0.178×1.50×1.802/10 = 0.109kN.m (六)立杆的稳定性计算: 卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=11.656kN;
37
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
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; 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;
38
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
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)悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算
39
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
悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式 支座弯矩计算公式
C点最大挠度计算公式
其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。
本工程算例中,m = 1450mm,l = 1800mm,m1 = 200mm,m2 = 1250mm;
水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面模量(抵抗矩) W = 141.00cm3。 受脚手架作用集中强度计算荷载 N=1.2×4.46+1.4×4.50=11.66kN 水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m k=1.45/1.80=0.81 kl=0.20/1.80=0.11 k2=1.25/1.80=0.69 代入公式,经过计算得到 支座反力 RA=33.422kN 支座反力 RB=-9.312kN 最大弯矩 MA=17.159kN.m
抗弯计算强度 f=17.159×106/(1.05×141000.0)=115.901N/mm2
40