满足要求!
(九)落地脚手架搭设高度计算 1、验算长细比:
由规范公式5.3.3式得
l0 kμh 1.5×150
λ= = = =142 < 210 i i 1.59
(k=1,μ查规范表5.3.3μ=1.5) 结论:满足要求!。
2、确定轴心受压构件稳定系数?:
kμh 1.155×1.5×150.0
k=1.155,λ= = =163 i 1.59
查规范附录C表C得?=0.265,查规范附录A表A-1,gk=0.1394kN/m2
3、确定构配件自重标准值产生的轴心力NG2K
NG2K=0.5(lb+a1)la∑Qp1+la∑Qp2+ la [H]Qp3=0.5×(0.8+0.15)×1.5×2×0.35+1.5×2×0.14+18×1.5×0.005=1.054kN
([H]脚手架搭设高度限值,取最大,即[H]=18m) 4、求施工荷载标准值产生的轴向力总和∑NQk:
∑NQk=0.5(lb+a1)la∑Qk=0.5(0.8+0.15)×1.5×2×3=4.28kN 5、求风荷载标准值产生的弯矩:
由规范公式4.2.3、5.3.4式得
ωklah2 0.7μzμsω0lah2 Mwk= =
10 10
建筑物为框架结构,风荷载体型系数μs=1.3?=1.3×0.8=1.040
地面粗糙度B类 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区。立杆计算段取底部,风压高度变化系数μz=1.0
0.7×1.0×1.040×0.35×1.5×1.52
Mwk= =0.086kN·m
10
6、确定按稳定计算的搭设高度Hs:
组合风荷载时由规范公式5.3.6-2式计算Hs即
Mwk
?Af-[1.2NG2K+0.85×1.4(∑NQk+ ?A)]
w
Hs= =
1.2gk
0.265×424×205×10-3-[1.2×1.054+0.85×1.4(4.28+ 1.2×0.1394
不组合风荷载时
?Af-(1.2NG2K+1.4∑NQk) Hs= 1.2gk
0.265×424×205×10-3-(1.2×1.054+1.4×4.28) = =94m 1.2×0.1394
Hs取84m时,
Hs 84
[H]= = =77m
1+0.001 Hs 1+0.001×84 脚手架搭设高度限值为77m。
根据规范5.3.7,脚手架高度不宜超过50米。 (十)落地架立杆地基承载力计算 1、计算立杆段轴力设计值N
由已知条件可知,不组合风荷载时N=1.2(NG1k+ NG2k)+1.4∑NQk
由已知条件la=1.5m,h=1.5m查规范附录A表A-1得gk=0.1394kN/m 脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1k=Hsgk=18×0.1394=2.509kN
构配件自重标准值产生的轴向力NG2k=0.5(lb+a1)la∑Qp1+ la∑Qp2+[H]Qp3la =0.5(0.8+0.15)×1.5×2×0.35+0.14×1.5×2+1.5×18×0.005=1.054kN 施工荷载标准值产生的轴向力总和∑NQk=0.5(lb+ a1)laQk=0.5(0.8+0.15)×1.5×2×3=4.275kN
N=1.2(2.509+1.054)+1.4×4.275=10.26kN 2、计算基础底面积A
取垫板作用长度0.5m,A=0.2×0.5=0.10m2 3、确定地基承载力设计值fg
碎石土承载力标准值:fgk=300kPa=300kN/m2
由规范公式5.5.2,并取Kc= 0.4,得fg=kcfgk=0.4×300=120kN/m2 4、验算地基承载力
由5.5.1式得立杆基础底面的平均压力
N 10.26 P= = =102.60kN/m2 A 0.10 满足要求!。 (十一)悬挑架悬挑梁计算 悬挑水平梁按照单跨外伸梁计算,外伸端承受上部脚手架立杆传递的集中荷载P作用,支座B为悬挑水平梁与楼板的内锚固点,支座A为建筑物梁板外边缘支承点。进行悬挑梁强度计算时,不考虑端头钢丝绳的作用! 0.086 ×0.265×424)] 4.49 =84m 单跨外伸梁计算简图 上图中,m =1.5m,l = 1.85m,m1 =0.3m,m2 =1.1m; 悬挑水平梁采用16号工字钢,截面惯性矩I = 1130.0cm4,截面模量(抵抗 32 矩) W = 141.0cm,截面积A=26.1cm; 脚手架立杆传递的集中荷载P=5.75kN; 悬挑水平梁自重荷载q=1.2×26.1×10-4×78.5 =0.246kN/m; 支座反力计算公式 qlRA?N(2?K2?K1)?(1?K2) 2qlRB??N(K2?K1)?(1?K2) 2支座弯矩计算公式 qm2 MA??N(m2?m1)?2C点最大挠度计算公式 VmaxNm2lNm1lmlql2Nm1lNm2l?(1?K2)?(1?K1)?(?1?4K2?3K3)?(2?3K1)(m?m1)?(2?3K2)(m?m2)3EI3EI3EI86EI6EI22 其中 k=m/l=1.5/1.85=0.811,kl=ml/l=0.3/1.85=0.162,k2=m2/l=1.1/1.85=0.595 经计算,支座反力 RA = 16.599kN,支座反力 RB = -4.275kN,最大弯矩 Mmax = 8.327kN.m 1、悬挑梁抗弯强度计算 Mmax 8.327×106 σ = =56.245 < 205 N/mm2 3 1.05×W 1.05×141.0×10 结论:抗弯强度满足要求! 2、悬挑梁挠度计算 C点处最大挠度 Vmax =5.184mm,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍,即 3000mm。悬挑水平梁的最大容许挠度3000/400=7.5mm。 Vmax= 5.184mm < 7.5mm。 结论:挠度计算满足要求! (十二)悬挑架悬挑梁的整体稳定性计算 水平钢梁采用:16号工字钢 1、求均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数?b 根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录表B.2,?b=2.0 当?b >0.6的时候,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B.1-2式 ?b =1.070.282 =0.929 - ?b 最终取?b=0.929 2、整体稳定验算 根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)4.2.2式,整体稳定验算应按下式计算: ??M?[f] ?bW8.327×106 σ= =63.570 < 205N/mm2 3 0.929×141.0×10 M-绕强轴作用的最大弯矩,W-梁截面模量 结论:满足要求! (十三)悬挑架悬挑梁钢丝绳计算 1、钢丝绳的轴力计算 计算钢丝绳轴力时,将钢丝绳拉接处视为悬挑梁的支座,其计算简图如下: 5.755.75q=0.246kN/m计算简图(kN) 20013000.79818500.3230.005 弯矩图(kN.m) -1.014-1.139 5.745.690.00-0.05-0.06-0.250.660.20 -6.00-6.08剪力图(kN) 经计算,从左到右各支座力分别为: Ra=5.791kN,Rb=6.737kN,Rc=-0.204kN 钢丝绳的轴力按下式计算: sina=Ru= lhl12?lh2=3/3.27=0.917 RA 5.791 = =6.315KN sina 0.917 2、选择钢丝绳 钢丝绳破断拉力不得小于其所受轴力×安全系数,取安全系数为10, 则钢丝绳最小破断拉力=6.315×10=63.2KN 依据规范《GB/T 20118-2006 一般用途钢丝绳》,钢丝绳选择6×19,公称抗拉强度1670Mpa。 钢丝绳直径应不小于12mm,其破断拉力为:73.8KN。 3、钢丝绳的拉环强度计算 钢丝绳的轴力RU作为拉环的拉力N,为6.315KN。 钢丝绳拉环的强度计算公式为 ??NN??[f] A?d24其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 125N/mm2; 钢丝绳拉环最小直径 N×4 6315.000×4 d= = = 8mm 3.1415×125 π[f] 钢丝绳拉环最小直径为8mm。 (十四)悬挑架悬挑梁锚固段与楼板连接计算 悬挑梁与楼板连接处作法如下图: