中央民族歌舞团业务楼工程 外脚手架工程计算方案
外脚手架—全封闭双排外脚手架的计算
脚手架搭设高度H=14.9m,采用直径为48mm,壁厚为3.5mm的钢管,材料为松木硬木板脚手板,脚手架排距为l?0.9m,脚手架用于外墙装修要求两层同时作业。 1.搭设尺寸设计
脚手架的搭设尺寸如下所示:立杆横距0.9m,立杆纵距1.5m,立杆步距1.5m,连墙件竖向间距H=4.5m,水平间距L=4.5m 2.纵向、横向水平杆的计算
本装修脚手架的脚手板采用的是松木,查《建筑施工脚手架实用手册》表4-34A,当排距为0.9m,施工荷载为Q=2.0KN/㎡时,操作层横向水平杆间距取一半的立杆纵距为0.75m,均在该表的施工范围之内,纵、横向水平杆杆的抗弯刚度、抗弯强度及扣件的抗滑移均满足要求,故不需要进行计算。 3.立杆的稳定验算
(1)计算底层立杆的轴心压力
1)脚手架结构自重产生的轴心压力Nqk;
查《建筑施工脚手架实用手册》表4-38得一个立杆纵距范围内每米结
构脚手架自重产生的轴心压力标准值:
gk?0.14KN/M
则14.9m高的脚手架结构自重产省的轴心压力标准值:
Nqk?H*gk?13.4*0.14?1.876KN
2)脚手架活荷载产生的轴心压力:
根据脚手架高度14.9m,按《建筑施工脚手架实用手册》要求,脚手
板每12m铺设一层,共两层,查表4-39得四层脚手架产生轴心压力:
Nqk1?0.608KN
防护材料产生的轴心压力,查表得: Nqk2?0.228KN
根据装修用途脚手架,二层同时操作,施工均布荷载Qk=2*2.0=4.0KN/
1
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㎡,查《建筑施工脚手架实用手册》表4-41得施工荷载产生的轴心压力:
Nqk3?4.05KN
根据公式,活荷载产生的轴心压力标准值为:
N= Nqk1+Nqk2 +Nqk3=0.608+0.228+4.05=4.886KN 3)计算立杆的轴心压力设计值: 根据公式计算I?(2)立杆稳定性验算 立杆稳定性应满足:
1.21.2*Nqk?1.4N?*1.876?1.4*4.886?9.43KN k0.87??
N?fc?A
的要求,根据钢管采用的规格,排距为0.9m,连墙件竖向间距H=4.5m,
2水平间距L=4.5m 。立杆的截面积A?4.89cm,回转半径i?1.58cm?15.8mm,
钢材的抗压强度设计值fc=180N/ mm2
则长系比:???*hi?1.5*150?142.4 15.8查表得稳定系数??0.335
立杆的稳定承载力设计值: ?Afc?0.335*4.89*100*180?29.5KN
1000所以N=9.43KN<29.5KN
立杆的稳定性满足要求,说明脚手架的尺寸符合要求。
4.立杆的搭设高度验算
(1)上面计算可知,立杆的稳定承载能力设计值:
?Afc?0.335*4.89*100*180?29.5KN1000
(2)根据脚手架的尺寸及脚手板铺设层数,可求出脚手板、防护材料、施工荷载求出的轴心压力.如上所示:
Nqk1?0.608KN
Nqk2?0.228KN
2
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Nqk3?4.05KN
(3)每米高脚手架结构自重产生的轴心压力:gk?0.14KN/M (4)搭设高度的计算:
H??Afc?1.4*Ni1.2gk*k?29.5?1.4*4.886*k
1.2*0.14K?0.769?0.8?0.769*3?0.77210
所以H=134.9m,而本工程最高搭设高度为13.4m 求 5.连墙件的计算 (1)连墙件所受的水平力计算 挡风系数根据h=1.5m,l=1.5m,及管径按公式计算: h?l(H*sina)*2?)*0.048h*lH*L ?1.15*(3.0/1.5*1.5?9*sin45/20.3)*0.048 ?0.091??1.15*( 根据L/H=1查表,得??1.0 风荷载体形系数:?s?1.2*?(1??)?0.218 根据如上所示,连墙件系均匀设置,受风荷载最大的连墙件应该在脚手架最高的部位为了便于计算,风荷载高度系数近似取15m.根据地面粗糙类为C类,查表得: ?z?0.84 风荷载标准值按式: wk?0.07*?s*?zw0 ?0.07*0.178*0.84*0.35?0.044 连墙件所受的水平力设计值: NH?1.4wkAw?3?1.4*0.044*4.5*4.5?3?4.25 (2)连墙件稳定承载能力验算 3 中央民族歌舞团业务楼工程 外脚手架工程计算方案 连墙杆采用直径为48mm,壁厚为5mm的钢管,杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加短钢管上,因此连墙件的计算长度可取脚手架的离墙距离,即L=450mm因此长细比 ??LHi?2450?28.5,查表得??0.923,钢管截面积A?4.89cm,抗压强15.82f?180N/mmc度设计值 N??fcA?0.923*489*0.18?81.24KN?NH?4.25KN 计算结果表明,连墙件采用直径为48mm,壁厚为5mm的钢管,其稳 定承载力足够。 (3)扣件连接抗滑移计算 由《建筑施工脚手架实用手册》查,得直角扣件抗滑移承载力设计值: Rc?8.5KN?NH?4.25KN 满足要求。 4