大横杆:q3=1.5×3.84×9.8×9×2=1016N 脚手板:q4=1.5×0.7×0.35×103×3=1102.5N 扣件:q5=18.4×30=552N
钢梁:q6=2.7×20.153×9.8=533.2N
剪刀撑、密目网、扶手杆查手册取值:q7=1000N
则:Gk=Σq=1354.7+338.7+1016+1102.5+552+533.2+1000=5897N 2.施工荷载标准值Qk
Qk=1.5×0.7×2×103=2100N 3.风荷载标准值ωk ωk=0.7.μz.μs. ωo
=0.7×0.8×1.13×0.35×103 =221.5N/m2
(3)、荷载组合
按承重墙结构杆件在工作过程中可能出现的最不利荷载组合进行计算,其荷载效应组合如下表所示
荷载效应组合
计算项目 纵、横向水平杆强度与变形 脚手架立杆稳定 连墙件承载力 钢梁强度和挠度 永久荷载+0.85(活荷载+风荷载) 风荷载+5.0kN 恒载+活荷载 荷载项目组合 永久组合+施工均布活荷载
(4)、结构杆件的计算 1.纵横水平杆强度和挠度
横向水平杆受脚手板传递的施工荷载,按均布荷载简支梁计算, 则最大弯距:Ma=q.l2/8 =[(1.2G+1.4Q)/lb]. lb2/8
=(1.2×1.5×3.84×9.8+1.4×2100)÷0.7×0.72÷8 =263.2N.m
支座反力:R=(0.7×1.5×3.84×9.8+1.4×2100)÷2 =1489N<8000N(扣件抗滑承载力设计值) 满足 挠度:υ=5q.lb4/384EI
=5×(0.7×1.5×3.84×9.8+1.4×2100)÷0.7×0.74×109/(384×2.06×12.19×109) =0.53mm<700/150=4.6 mm
纵向水平杆承载脚手板上的施工荷载最不利状态为横向水平杆 中间处,故按集中荷载简支梁计算. 则最大弯距:Mb=q.l2/8+P.l/8
=0.7×1.5×3.84×9.8×1.52/8+(0.7×1.5×3.84×9.8×0.5+1.4×2100×0.25)×0.25/8 =200N.m 挠度:υ=5q.lb4/384EI+Pl3/48EI
=5×1.2×39.5×1.54/384×2.06×12.19×109+(0.7× 39.5×0.5+1.4×2100×0.25)×1.53×109/48×2.06×12.19×109
=0.12+2.09=2.21mm
∴水平杆强度:σ=Ma/W=263.2×103/5.08×103=51.8N/mm2
σ<[f]=205N/ mm2
∴ 纵横向水平杆均满足要求 2. 脚手架立杆稳定性
(1) 不组合风荷载时立杆稳定性计算 ①架体底部立杆段的轴力 N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4Σ
NKL
=1.2×5222+1.4×2100 =9207N
②计算立杆的稳定系数 计算长度l=Kμsh l=1.155×1.55×1.8 =3.222(m)
长细比λ=3.222×102/1.58 =203.92 查表得Ψ=0.174 ③计算立杆的稳定性
N/ΨA =9702/0.174×489=114 ①架体底部立杆段的轴力 N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4ΣNQK =1.2×5222+0.85×1.4×2100 =8765.4N ②计算立杆的稳定系数 查表得Ψ=0.174 ③计算有风荷载产生的立杆段弯矩Mn Mn=0.85×1.4mwk =0.85×1.4ωklah2/10 =0.85×1.4×221.5×3.222×1.5×1.82/10 = 412.7N.m ④计算立杆的稳定性 N/ΨA+Mw/W=8765.4/0.174×489+412.73=103+81.24 =184.24 =1.4×221.5×3.6×4.5+5000 =5023.6+5000 =10023.6(N)>8000N A—每个连墙点覆盖脚手架的范围(m2) 103/5.08××10采取措施,采用双扣件连接,即连墙杆用扣件分别与里外立杆连接 则:NK/2=5012N<8000N满足 计算连墙杆强度σ 计算长度l0= Kμsh =1.155×1.75×2=4.04 长细比λ=l0/I=255.7 查得Ψ=0.117 σ=NK/Ψ×489=10023/0.117×489=175.2 N/mm2<[f]= 205 N/mm2 4.计算钢梁的强度和挠度 16号工字钢的截面特性: WX =141×10mm I=1130×10 mm 自重=20.513kg/m 弹性模量E=2.06×10N/mm 悬挑梁设置在楼板上,内置1.8m,内端嵌在两道预埋环内,悬挑2.7m。在悬出端部焊10mФ25钢筋头。钢梁悬出砼主梁边沿下部垫10mm厚钢板板做为支点,其起拱后的有利固素计算中暂不计,内置部分在计算中作为悬臂的锚固端,计算简图如下(图5): 计算时不考虑工字钢末端斜拉钢丝绳的作用,钢丝绳的承载力作为安全储备。 5 2 3 3 4 4