上海市第一建筑有限公司 无锡世茂火车站北广场-B地块一期5#楼 1.974kN1.974kN0.035kN/m3501050350350
变形计算简图
3.49
变形图(mm) 计算得到:
最大弯矩:M= 0.967 kN.m 最大变形:ν= 3.490 mm 3.强度验算
最大应力计算值σ = 0.967×106/4.73×103=204.524 N/mm2; 小横杆实际弯曲应力计算值σ=204.524N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
4.挠度验算
最大挠度ν=3.490mm;
小横杆实际最大挠度计算值ν=3.490mm 小于最大允许挠度值min(1050/150,10)=7.000mm,满足要求!
四、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算 1.小横杆传递给立杆的支座反力计算
根据实际受力情况进行电算(计算悬挑荷载),得到计算简图及内力图如下:
1.409kN2.747kN2.747kN0.042kN/m2.556kN1.217kN3501050350350300300
计算简图
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上海市第一建筑有限公司 无锡世茂火车站北广场-B地块一期5#楼 2.422.4051.230.3420.3571.2173.1043.119
剪力图(kN) 计算得到:
内立杆最大支座反力:F= 6.905 kN 外立杆最大支座反力:F= 3.829 kN 2. 作业层立杆扣件抗滑承载力的计算 扣件的抗滑承载力按照下式计算: R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值。规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为
8.00kN。扣件抗滑承载力折减系数1,则该工程采用的单扣件承载力取值为8.000kN,双扣件承载力取值为16.000kN;
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。本工程小横杆传
给内立杆的竖向作用力为6.905 kN, 小横杆传给外立杆的竖向作用力为3.829 kN;
作业层内力杆扣件抗滑承载力验算:内立杆受到的竖向作用力R=6.905kN ≤8.000kN,内力杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!
作业层外力杆扣件抗滑承载力验算:外立杆受到的竖向作用力R=3.829kN ≤8.000kN,外力杆采用单扣件,其抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载计算
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.确定按稳定计算的脚手架搭设高度Hs
根据钢丝绳卸荷点的位置,把脚手架分成以下3段;依据《扣件架规范》第5.3.7条确定出各段按稳定性计算的脚手架搭设高度Hs如下:
第1段:高度0.000-3.800米,脚手架高度[H]=3.800米,Hs=[H]=3.800米; 第2段:高度3.800-7.400米,脚手架高度[H]=3.600米,Hs=[H]=3.600米; 第3段:高度7.400-14.500米,脚手架高度[H]=7.100米,Hs=[H]=7.100米;
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上海市第一建筑有限公司 无锡世茂火车站北广场-B地块一期5#楼 2.静荷载标准值计算
各段静荷载标准值的计算过程完全相同,我们仅给出第1段静荷载标准值的计算过程,最后给出各段的最终计算结果。
(1)结构自重标准值NG1k 采用Φ48 × 3.2钢管。
外立杆:NG1k= gk Hs=0.1254×3.800=0.476 kN; 内立杆:NG1k= gk Hs=0.1047×3.800=0.398 kN; (2)构配件自重标准值NG2k 1)脚手板的自重标准值NG2k1
采用竹笆片(5mm厚),自重标准值gk1=0.045kN/m2 ,铺设层数n1=2层。
外立杆:NG2k1= n1×0.5×lb×la×gk1 = 2×0.5×1.05×1.5×0.045=0.071 kN; 内立杆:NG2k1= n1×(0.5×lb+a1)×la×gk1
= 2×(0.5×1.05+0.3)×1.5×0.045=0.111 kN;
2)防护栏杆及扣件的自重标准值NG2k3
采用Φ48 × 3.2钢管,自重标准值gk3=0.0354kN/m。 外立杆:NG2k3= n3×(la×gk3+0.0132)
= 4×(1.5×0.0354+0.0132)=0.265 kN; 3)围护材料的自重标准值NG2k4
采用2300目/100cm2,A0=1.3mm2密目安全网全封闭,自重标准值gk4=0.01kN/m2。 外立杆:NG2k4= la×[H] ×gk4 =1.5×3.800×0.01=0.057 kN; 4)附加横杆及扣件的自重标准值NG2k5
搭接在小横杆上的大横杆根数n4=2根,铺设层数n5=2层,采用Φ48 × 3.2钢管,自重标准值gk6=0.0354kN/m。
外立杆:NG2k5= n5×0.5×n4×(la×gk6+0.0132)
= 2_×0.5×2×(1.5×0.0354+0.0132)=0.133 kN;
内立杆:NG2k5= n5×(0.5×n4+1)×(la×gk6+0.0132)
= 2_×(0.5×2+1)×(1.5×0.0354+0.0132)=0.265 kN;
5)构配件自重标准值NG2k合计
外立杆:NG2k=0.071+0.265+0.057+0.133=0.526 kN;
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上海市第一建筑有限公司 无锡世茂火车站北广场-B地块一期5#楼 内立杆:NG2k=0.111+0.265=0.377 kN;
各段静荷载标准值的计算过程完全相同,上面我们给出了第1段静荷载标准值的计算过程,最后给出各段的最终计算结果如下:
第1段:高度0.000-3.800米,外立杆:NG1k=0.476kN,NG2k=0.526kN; 内立杆:NG1k=0.398kN,NG2k=0.377kN; 第2段:高度3.800-7.400米,外立杆:NG1k=0.451kN,NG2k=0.523kN; 内立杆:NG1k=0.377kN,NG2k=0.377kN; 第3段:高度7.400-14.500米,外立杆:NG1k=0.890kN,NG2k=1.044kN; 内立杆:NG1k=0.744kN,NG2k=0.753kN; 3.活荷载标准值计算
活荷载按照2个结构作业层(荷载为3 kN/m2)计算,活荷载合计值∑Qk=6 kN/m2。 外立杆:∑NQk= 0.5×lb×la×∑Qk = 0.5×1.05×1.5×6=4.725 kN; 内立杆:∑NQk =(0.5×lb+a1)×la×∑Qk =(0.5×1.05+0.3)×1.5×6=7.425 kN;
4.风荷载标准值计算 Wk=0.7μz·μs·ω0
其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2),按照荷载规范规定采用:ω0 = 0.45 kN/m2; μs -- 风荷载体型系数:μs=1.3? =1.3×0.868=1.128;?为挡风系数,
考虑了脚手架和围护材料的共同作用,计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。
μz -- 风荷载高度变化系数,按照荷载规范的规定采用:
第1段:高度0.000-3.800米,脚手架底部μz=1.090,脚手架顶部μ
z
=1.138;
第2段:高度3.800-7.400米,脚手架底部μz=1.138,脚手架顶部μ
z
=1.182;
第3段:高度7.400-14.500米,脚手架底部μz=1.182,脚手架顶部μ
z
=1.264;
经计算得到,风荷载标准值为:
第1段:高度0.000-3.800米,脚手架底部Wk=0.387kN/m2,脚手架顶部
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上海市第一建筑有限公司 无锡世茂火车站北广场-B地块一期5#楼 Wk=0.404kN/m2;
第2段:高度3.800-7.400米,脚手架底部Wk=0.404kN/m2,脚手架顶部Wk=0.420kN/m2;
第3段:高度7.400-14.500米,脚手架底部Wk=0.420kN/m2,脚手架顶部Wk=0.449kN/m2;
六、立杆稳定性计算 (一)基本数据计算 1.立杆长细比验算
依据《扣件式规范》第5.1.9条:
长细比λ= l0/i = kμh/i=μh/i(k取为1) 查《扣件式规范》表5.3.3得:μ = 1.500; 立杆的截面回转半径:i = 1.590 cm; λ= 1.500×1.8×100/1.590=169.811
立杆实际长细比计算值λ=169.811 小于容许长细比210,满足要求! 2.确定轴心受压构件的稳定系数φ
长细比λ= l0/i = kμh/i=1.155×1.500×1.8×100/1.590=196.132; 稳定系数φ查《扣件式规范》附录C表得到:φ= 0.188; 3.风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw Mw = 0.85×1.4WkLah2/10 经计算得到,各段弯矩Mw为:
第1段:高度0.000-3.800米,脚手架底部Mw=0.224kN·m; 第2段:高度3.800-7.400米,脚手架底部Mw=0.234kN·m; 第3段:高度7.400-14.500米,脚手架底部Mw=0.243kN·m; (二)外立杆稳定性计算
采用钢丝绳卸荷的脚手架并不是在卸荷点处断开的,所以,上段的荷载总有一部分是会传到下段的。我们按照上段传给下段30%恒荷载计算。
1.组合风荷载时,外立杆的稳定性计算
立杆的轴心压力设计值 N =1.2×(NG1k+NG2k)+0.85×1.4∑NQk 经计算得到,各段N值为:
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