活荷载标准值 :NQ = 2.52 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.116 kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.131 /(1.4 × 0.85) = 0.11 kN.m;
Hs =( 0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×6.519+0.85×1.4×(2.52+0.186×4.89×100×0.11/5.08)))/(1.2×0.116)=39.313 m;
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H] = 39.313 /(1+0.001×39.313)=37.826 m;
[H]= 37.826 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =37.826 m。
脚手架单立杆搭设高度为32m,小于[H],满足要求!
八、连墙件的稳定性计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.283 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 8.64 m2;
按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算: Nlw = 1.4×Wk×Aw = 3.427 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.427 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.89 cm2;[f]=205 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.89×10-4×205×103 = 95.133 kN; Nl = 8.427 < Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl = 8.427小于双扣件的抗滑力 16 kN,满足要求!
连墙件扣件连接示意图
九、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg 地基承载力设计值: fg = fgk×kc = 135 kPa;
其中,地基承载力标准值:fgk= 135 kPa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;
立杆基础底面的平均压力:p = N/A =83.96 kPa ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 16.792 kN; 基础底面面积 :A = 0.2 m2 。
p=83.96 ≤ fg=135 kPa 。地基承载力满足要求!
十、脚手架配件数量匡算:
扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量,以适应构架时变化需要,
因此按匡算方式来计算;根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算:
L --长杆总长度(m); N1 --小横杆数(根); N2 --直角扣件数(个); N3 --对接扣件数(个); N4 --旋转扣件数(个); S --脚手板面积(m2); n --立杆总数(根) n=346; H --搭设高度(m) H=32; h --步距(m) h=1.8; la--立杆纵距(m) la=1.2; lb --立杆横距(m) lb=1.05;
长杆总长度(m) L =1.1 ×32.00 ×(346 + 1.20 ×346/1.80 - 2 ×1.20/1.80)=20251.73;
小横杆数(根) N1 =1.1 ×(32.00 /1.80 ×1/2 + 1) ×346 = 3764; 直角扣件数(个) N2 =2.2 ×(32.00 / 1.80 + 1) ×346 = 14294; 对接扣件数(个) N3 =20251.73 / 6.00 = 3376; 旋转扣件数(个) N4 =0.3 ×20251.73 / 6.00 = 1013;
脚手板面积(m2) S = 1.1 × ( 346-2) × 1.20 / 1.05=432.46。
根据以上公式计算得长杆总长20251.733m;小横杆3764根;直角扣件14294个;对接扣件3376个;旋转扣件1013个;脚手板432.457m2。