http://sg.zhulong.com/ 本工程地处河北沧州市,基本风压0.4kN/m2;
风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数μs 为0.232;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1426;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140; 安全设施与安全网(kN/m2):0.005;
脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:木脚手板挡板; 每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038; 脚手板铺设总层数:3;
5.承重混凝土板参数
板类型:单向板;
板单元计算跨度度Lo(m):6m;计算跨数:5跨; 板厚度h(mm):450;混凝土成型龄期TB(天):28;
混凝土强度等级:[XB=C35];混凝土强度实测值fck(MPa):100; 钢筋位置 配筋量及等级 每米宽钢筋面积(mm2) 板底正筋 HRB400板顶负筋 HRB400
18@180 ASY=1413.89 18@180 ASY'=1413.89
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脚手架侧面图
脚手架正面图
二、小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
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http://sg.zhulong.com/ 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.038kN/m ;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.3531.5/4=0.131kN/m ; 活荷载标准值: Q=331.5/4=1.125kN/m;
荷载的计算值: q=1.230.038+1.230.131+1.431.125=1.779kN/m;
小横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩, 计算公式如下: Mqmax=ql2/8
最大弯矩 Mqmax =1.77931.12/8=0.269kN2m; 最大应力计算值 σ=Mqmax/W =52.955N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力 σ =52.955N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 荷载标准值q=0.038+0.131+1.125=1.295kN/m ; νqmax=5ql4/384EI
最大挠度 ν=5.0×1.295×11004/(384×2.06×105×121900)=0.983 mm; 小横杆的最大挠度 0.983 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1100 / 150=7.333 与10 mm,满足要求!
三、大横杆的计算
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http://sg.zhulong.com/ 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值: P1= 0.03831.1=0.042kN; 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3531.131.5/4=0.144kN; 活荷载标准值: Q= 331.131.5/4=1.238kN;
荷载的设计值: P=(1.230.042+1.230.144+1.431.238)/2=0.978kN;
大横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
Mmax=0.08ql2
均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.0830.03831.531.5=0.007kN2m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax=0.417Pl
集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.41730.97831.5= 0.612kN2m; M=M1max + M2max=0.007+0.612=0.619kN2m
最大应力计算值 σ=0.619×106/5080=121.809N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力计算值 σ=121.809N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm;
均布荷载最大挠度计算公式如下: νmax=0.677ql4/100EI
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http://sg.zhulong.com/ 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
νmax= 0.677×0.038×15004 /(100×2.06×105×121900)=0.052 mm; 集中荷载最大挠度计算公式如下: νpmax=3.029Pl3/100EI
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度: P=(0.042+0.144+1.238)/2=0.712kN
ν= 3.029×0.712×15003/ ( 100 ×2.06×105×121900 )= 2.899 mm; 最大挠度和:ν= νmax + νpmax=0.052+2.899=2.951 mm;
大横杆的最大挠度 2.951 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500 / 150=10与10 mm,满足要求!
四、扣件抗滑力的计算
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN; R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 小横杆的自重标准值: P1=0.03831.133/2=0.063kN; 大横杆的自重标准值: P2=0.03831.5=0.058kN; 脚手板的自重标准值: P3=0.3531.131.5/2=0.289kN; 活荷载标准值: Q=331.131.5 /2=2.475kN;
荷载的设计值: R=1.23(0.063+0.058+0.289)+1.432.475=3.957kN; R < 16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载计算
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容:
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