连墙件扣件连接示意图
八、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
本方案中,脚手架排距为800mm,内排脚手架距离墙体250mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1050mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4,截面抵抗矩W = 141 cm3,截面积A = 26.1 cm2。 受脚手架集中荷载 N=1.2×4.813 +1.4×3.6 = 10.816 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.1×0.0001×78.5 = 0.246 kN/m;
悬挑脚手架示意图
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悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
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悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为: R[1] = 12.849 kN; R[2] = 9.658 kN; R[3] = -0.112 kN。
最大弯矩 Mmax= 1.538 kN.m;
最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 1.538×106 /( 1.05 ×141000 )+ 10.816×103 / 2610 = 14.531 N/mm2;
水平支撑梁的最大应力计算值 14.531 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!
九、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb = 570 ×9.9×88× 235 /( 1050×160×235) = 2.96
由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb值为0.975。
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经过计算得到最大应力 σ = 1.538×10 /( 0.975×141000 )= 11.191 N/mm; 水平钢梁的稳定性计算 σ = 11.191 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!
十、拉绳的受力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicosθi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisinθi
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:
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RU1=13.674 kN; 十一、拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(支杆)的内力计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为 RU=13.674 kN
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径14mm。
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN),查表得Fg=101KN;
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α=0.85;
K -- 钢丝绳使用安全系数。K=6。 得到:[Fg]=14.308KN>Ru=13.674KN。 经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为 N=RU=13.674kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 50N/mm2;
所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(13674×4/3.142×50) 1/2 =19mm;
十二、锚固段与楼板连接的计算:
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:
水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.112 kN; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f] = 50N/mm2; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[112.483×4/(3.142×50×2)]1/2 =1.197 mm;
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上锚固长度。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:
锚固深度计算公式:
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其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 0.112kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 16mm;
[fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.43N/mm2; [f]-- 钢材强度设计值,取215N/mm2;
h -- 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h 要大于 112.483/(3.142×16×1.43)=1.565mm。 螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×162×215×10-3=43.21kN
螺栓的轴向拉力N=0.112kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=43.206kN,满足要求!
3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:
其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力,N = 9.658kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 16mm;
b -- 楼板内的螺栓锚板边长,b=5×d=80mm;
fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=14.3N/mm2;
经过计算得到公式右边等于88.64 kN,大于锚固力 N=9.66 kN ,楼板混凝土局部承压计算满足要求! 十、 施工过程: 1、施工准备:
1)施工员在施工前应按照本方案中有关脚手架的要求,向架设和使用人员进行技术交底。 2)应按照规范要求对钢管、扣件、脚手片等进行检查验收,不合格产品不得使用。
3)经过检验合格的构配件应按品种、规格分类,堆放整齐、平稳,堆放场地不得有积水。 2、搭设:
1)脚手架必须配合施工进度进行搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上2步。 2)每搭设一步脚手架后,应按照规范的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。 3)槽钢应准确的放置在按照平面图确定的定位线上。 4)相邻立杆的对接扣件不得在同一高度,错开距离应不小于500且不应设置在同一步内。 5)开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一跟抛撑,直至连墙件安装后方可根据情况拆除。 6)当搭至有连墙杆的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙杆。
7)纵向水平杆应设置在立杆内侧,其长度不应小于3跨。
8)纵向水平杆宜采用对接扣件连接,若采用搭接,其长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定。
9)主节点必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣紧,且严禁拆除。 10)横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于100mm。
11)脚手架应设置剪刀撑与横向斜撑,每道剪刀撑不应小于4垮,且不应小于6米,斜杆与地面的倾角应在45-60度之间。
12)脚手架的外侧立面整个长度和高度上应连续设置剪刀撑。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固
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