N2=7.123 kN; N3=7.333 kN; N4=2.146 kN;
木方按照简支梁计算。
本算例中,木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=8.000×10.000×10.000/6 = 133.33 cm3;
I=8.000×10.000×10.000×10.000/12 = 666.67 cm4;
木方强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载 q = 7.333/0.500=14.666 kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×14.666×0.500×0.500= 0.367 kN.m;
最大应力 σ= M / W = 0.367×106/133333.3 = 2.750 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2;
木方的最大应力计算值 2.750 N/mm2 小于 木方抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!
木方抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql
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截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力: Q = 0.6×14.666×0.500 = 4.400 kN; 木方受剪应力计算值 T = 3×4399.758/(2×80.000×100.000) = 0.825 N/mm2;
木方抗剪强度设计值 [T] = 1.300 N/mm2;
木方的受剪应力计算值 0.825 N/mm2 小于 木方抗剪强度设计值 1.300 N/mm2,满足要求!
木方挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
木方最大挠度计算值 V= 0.677×12.222×500.0004 /(100×9500.000×666.667×103)=0.082 mm;
木方的最大允许挠度 [V]=0.500*1000/250=2.000 mm;
木方的最大挠度计算值 0.082 mm 小于 木方的最大允许挠度 2.000 mm,满足要求!
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照连续梁的计算如下
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计算简图(kN)
支撑钢管变形图(kN.m)
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到:
支座反力 RA = RB=0.367 kN 中间支座最大反力Rmax=10.892;
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最大弯矩 Mmax=0.351 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.240 mm;
支撑钢管的最大应力 σ=0.351×106/5130.0=68.457 N/mm2; 支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 68.457 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!
三、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。 四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
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12.80 kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=10.89 kN; R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式
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其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横杆的最大支座反力: N1 =10.892 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.139×6.740=1.127 kN; N =10.892+1.127=12.020 kN;
φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.70; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.52; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.13; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205.00 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh (1) k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;
u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.700; 上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.700×1.500 = 2.945 m; Lo/i = 2945.250 / 17.000 = 173.000 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.237 ;
钢管立杆受压应力计算值 ;σ=12019.917/(0.237×452.000) = 112.206 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 112.206 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度
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