脚手架工程方案(3)

2019-08-31 13:17

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=5.0×0.038×950.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.016mm 集中荷载标准值 P=0.069+0.200+1.140=1.41kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1549.620×950.0×(3×950.02-4×950.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=1.878mm 最大挠度和 V=V1+V2=1.894mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求! 3、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0.80,

该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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6.40 kN; R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 横杆的自重标准值: P1 = 0.038×0.900=0.035 kN;

脚手板的荷载标准值: P2 = 0.350×0.900×1.500/2=0.236 kN; 活荷载标准值: Q = 3.000×0.900×1.500 /2 = 2.025 kN; 荷载的计算值: R=1.2×(0.035+0.236)+1.4×2.025=3.160 kN; R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 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:

每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1611 NG1 = 0.161×24.000 = 3.866 kN;

脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准值为0.35 NG2= 0.350×4×1.500×(0.900+0.3)/2 = 1.260 kN;

栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆木,标准值为0.11 NG3 = 0.140×4×1.500/2 = 0.420 kN; 吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005

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NG4 = 0.005×1.500×24.000 = 0.180 kN; 经计算得到,静荷载标准值

NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.726 kN;

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= 3.000×0.900×1.500×2/2 = 4.050 kN; 风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 Wo -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:

Wo = 0.300 kN/m2;

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:

Uz= 0.740 ;

Us -- 风荷载体型系数:Us =0.649 ;

经计算得到,风荷载标准值

Wk = 0.7 ×0.300×0.740×0.649 = 0.101 kN/m2; 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×5.726+ 1.4×4.050= 12.542 kN;

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×5.726+ 0.85×1.4×4.050= 11.691 kN;

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 =0.850 ×1.4×0.101×1.500× 0.8002/10 = 0.012 kN.m; 立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:

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立杆的轴心压力设计值 :N =12.542 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm; 计算长度附加系数 :K = 1.155 ;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 :lo = 1.386 m; Lo/i = 88.000 ;

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.673 ;

立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2;

σ = 12542.000/(0.673×489.000)=38.109 N/mm2;

立杆稳定性计算 σ = 38.109 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求! 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值 :N =11.691 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm; 计算长度附加系数 : K = 1.155 ;

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定:lo = 1.386 m; Lo/i = 88.000 ;

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.673 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2; σ = 11691.180/(0.673×489.000)+11521.630/5080.000 = 37.793 N/mm2;

立杆稳定性计算 σ = 37.793 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求!

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连墙件的计算: 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算

Nl = Nlw + No

风荷载基本风压值 Wk = 0.101 kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 7.200 m2; 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN;

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 = 1.017 kN;

连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 6.017 kN;

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度, 由长细比 l/i=400.000/15.800的结果查表得到0.933; A = 4.89 cm2;[f]=205.00 N/mm2;

连墙件轴向力设计值 Nf=φ×A×[f]=0.933×4.890×10-4×205.000×103 = 93.529 kN; Nl=6.017

连墙件扣件连接示意图

悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

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悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。

本工程中,脚手架排距为900mm,内侧脚手架距离墙体400mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1000mm,

水平支撑梁的截面惯性矩I = 1660.00 cm4,截面抵抗矩W = 185.00 cm3,截面积A = 30.60 cm2。

受脚手架集中荷载 N=1.2×5.726 +1.4×4.050 = 12.542 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2×30.600×0.0001×78.500 = 0.288 kN/m;

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

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