涟水剑桥印象小区多层住宅楼工程外墙脚手架搭设方案 经计算得到,静荷载标准值NG=NGl+NG2+NG3+NG4 =2.764kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值NQ=2.000×2×1.500×1.050/2=3.150kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计算公式 N=1.2NG+1.4NQ=1.2×2.764+1.4×3.150=7.727KN 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计算公式 N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×2.764+0.85×1.4×3.150=7.065KN 五、立杆的稳定性计算:
1、风荷载标准值按照以下公式计算: WK=0.7UZ*US*WO
其中W0——基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用: 淮安地区取W0=0.35kN/m2;
Uz——风荷载高度变化系数,为安全考虑按3#楼的第22层至跃层这一悬挑脚手架进行 计算,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:计算连墙件强度时取1.536,计算立杆稳定性时取1.375;
Us——风荷载体型系数:Us=0.839
经计算得到,计算连墙件强度时风荷载标准值Wk=0.7×0.350×1.536×0.839=0.316 kN/m2; 计算立杆稳定性时风荷载标准值Wk=0.7×0.350×1.375×0.839=0.283 kN/m2; 2、风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw计算公式 Mw=0.85×1.4Wklah2/10
其中 Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m2);
1a——立杆的纵距 (m);
h ——立杆的步距 (m)。 经计算得到,Mw=0.85×1.4Wklah2/10=0.850*1.4*0.283*1.500*1.8002/10=0.164KN.m; 3、不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: σ=N/φA≤[f]
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=7.727kN; i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; k——计算长度附加系数: k=1.155;
u——计算长度系数,查规范(JGJ130-2001)表5.3.3,u=1.50; A——立杆净截面面积,A=3.98cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.25cm3;
l0——计算长度 (m),由公式 lo=kuh确定,l0=3.12m;
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i=195查表得到0.194; [f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205N/mm2; 钢管立杆受压强度经计算得到:
σ=N/φA=7727/(0.194*398)=100.08N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求! 4、考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ=N/φA+Mw/W≤[f]
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=7.065kN; i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
第21页
涟水剑桥印象小区多层住宅楼工程外墙脚手架搭设方案 k——计算长度附加系数: k=1.155;
u——计算长度系数,查规范(JGJ130-2001)表5.3.3,u=1.50; A——立杆净截面面积,A=3.98cm2;;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.25cm3;
l0——计算长度 (m),由公式 lo=kuh确定,l0=3.12m;
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i=194查表得到0.194; [f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205N/mm2
Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,Mw=0.164kN.m 钢管立杆受压强度经计算得到:
σ=N/φA+Mw/W=7065/(0.194*398)+164000/4250=130.09N/mm2; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
六、最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度
按照下式计算:
Hs=[φAf-(1.2NG2k+1.4NQk)] /1.2Gk
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 0.72kN;
NQ —— 活荷载标准值, NQ = 3.150kN;
Gk—— 每米立杆承受的结构自重标准值,Gk = 0.101kN/m;
经计算Hs=[0.186×4.24×10-4×205×103-(1.2×0.72+1.4×3.15)] /1.2×0.125
=[16.167-5.274] /0.15=72.62米
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 72.62米。 脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米: [H]=Hs/(1+0.001Hs) =72.62/(1+0.07262) =67.70米; [H] 与50米比较取小值 经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计
算:
Hs=[φAf-(1.2NG2k+0.85×1.4(NQk+MwkφA/W))] /1.2Gk
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 0.72kN;
NQ —— 活荷载标准值, NQ = 3.150kN;
Gk—— 每米立杆承受的结构自重标准值,Gk = 0.125kN/m;
Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk = 0.117kN.m
-43
经计算Hs=[0.186×4.24×10×205×10-0.85×1.4(3.15
+0.117×0.186×4.24×100/5.08)] /(1.2×0.125)
=[16.167-1.19×(3.15+1.82)]/0.15
=68.35m
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 68.35米。 脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H]=Hs/(1+0.001Hs) =68.35/(1+0.06835) =63.98米; [H] 与50米比较取小值 经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。 多层住宅楼落地脚手架高度为20.5米,脚手架的使用安全能够保证。
七、连墙件的计算:
第22页
涟水剑桥印象小区多层住宅楼工程外墙脚手架搭设方案 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl=Nlw+N0
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
wk——风荷载基本风压标准值,wk =0.202kN/m2
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.6×3=10.80m2 N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);N0=5.000
经计算得到Nlw =1.4×0.202×10.8=3.054kN,
连墙件轴向力计算值Nl=Nlw+N0=4.581+5.000=8.054kN
连墙件轴向力设计值Nf=φA[f]
其中φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比1/i=25/1.58=15.82的结果查表得到 φ=0.958;
A=4.89cm 2;[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到连墙件轴向力设计值Nf=φA[f]=0.958×489×205/1000=96.035kN Nl=8.054kN 连墙件采用双扣件与墙体连接。 由以上计算得到Nl=8.054kN小于双扣件的抗滑力12kN,满足要求! 经以上验算得出,本工程脚手架满足施工结构安全要求。 第23页