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弯矩图(kN·m)
变形图(mm) 方木的支座力: N1=N3=0.165 kN; N2=3.639 kN;
最大弯矩:M= 0.136kN·m 最大剪力:V= 1.819 kN
方木最大正应力计算值 : σ =M/W=0.136×106 /8.53×104=1.6 N/mm2; 方木最大剪应力计算值 : τ
=3V/(2bh0)=3×1.819×1000/(2×80×80)=0.426N/mm2;
方木的最大挠度:ν =0.137 mm;
方木的允许挠度:[ν]= 1×103/2/250=2mm;
方木最大应力计算值 1.590 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 [f]=17.000 N/mm2,满足要求!
方木受剪应力计算值 0.426 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 [fv]=1.400 N/mm2,满足要求!
方木的最大挠度 ν=0.137 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=2.000 mm,满足要求!
七、梁跨度方向钢管的计算
作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。
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钢管的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为: W=5.08 cm3; I=12.19 cm4; E= 206000 N/mm2;
1.梁两侧支撑钢管的强度计算
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 0.165 kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
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支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.014 kN·m ; 最大变形 νmax = 0.009 mm ; 最大支座力 Rmax = 0.355 kN ;
最大应力 σ =M/W= 0.014×106 /(5.08×103 )=2.8 N/mm2; 支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 2.8 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度νmax=0.009mm小于500/150与10 mm,满足要求! 2.梁底支撑钢管的强度计算
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 3.639 kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
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支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.318 kN·m ; 最大变形 νmax = 0.208 mm ; 最大支座力 Rmax = 7.824 kN ;
最大应力 σ =M/W= 0.318×106 /(5.08×103 )=62.7 N/mm2; 支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 62.7 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度νmax=0.208mm小于500/150与10 mm,满足要求! 八、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1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。
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16.00 kN;
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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=7.824 kN; R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 九、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 σ = N/(υA)≤[f] 1.梁两侧立杆稳定性验算
其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 纵向钢管的最大支座反力: N1 =0.355kN;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×7.2=1.115kN; 楼板混凝土、模板及钢筋的自重:
N3=1.2×[(0.500/2+(1.000-0.350)/4)×0.500×0.300+(0.500/2+(1.000-0.350)/4)×0.500×0.120×(1.500+24.000)]=0.832kN;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:
N4=1.4×(2.500+4.000)×[0.500/2+(1.000-0.350)/4]×0.500= 1.877kN; N =N1+N2+N3+N4=0.355+1.115+0.832+1.877=4.179kN;
υ-- 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 = 1.58; A -- 立杆净截面面积(cm2): A = 4.89; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08; 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] =205N/mm2; lo -- 计算长度(m);
根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即:
lo = Max[1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1]= 2.976 m; k -- 计算长度附加系数,取值为:1.167;
μ -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=1.7; a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度
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