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V1=5.0×0.038×800.004/(384×2.060×105×113510.000)=0.01mm 集中荷载标准值P=0.061+0.149+2.133=2.344kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=2344.107×800.0×(3×800.02-4×800.02/9)/(72×2.06×105×113510.0)=1.822mm
最大挠度和 V=V1+V2=1.831mm
小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求! (三)扣件抗滑力的计算:
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(规范5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN; R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 1.荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.038×0.800=0.031kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.600/2=0.224kN 活荷载标准值 Q=5.000×0.800×1.600/2=3.200kN
荷载的计算值 R=1.2×0.031+1.2×0.224+1.4×3.200=4.786kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。 (四)脚手架荷载标准值:
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:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1363 NG1 = 0.136×32.000=4.362kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准值为0.35
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NG2 = 0.350×11×1.600×(0.800+0.200)/2=3.080kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3 = 0.150×1.600×11/2=1.320kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.600×32.000=0.256kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.018kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = 5.000×2×1.600×0.800/2=6.400kN 风荷载标准值应按照以下公式计算
其中 W0 —— 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用:W0 = 0.300
Uz —— 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用:Uz = 1.250
Us —— 风荷载体型系数:Us = 0.872
经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.7×0.300×1.250×0.872 = 0.229kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×9.018+0.85×1.4×6.400=18.438kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×9.018+1.4×6.400=19.782kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.85×1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);
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la —— 立杆的纵距 (m); h —— 立杆的步距 (m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.85×1.4×0.229×1.600×1.400×1.400/10=0.085kN.m
(五)立杆的稳定性计算:
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=19.782kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; k —— 计算长度附加系数,取1.155;
u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.400=2.425m;
A —— 立杆净截面面积,A=4.501cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3; —— 由长细比,为2425/16=153;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.301; —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =19782/(0.30×450)=145.959N/mm2;
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2; 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=18.438kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; k —— 计算长度附加系数,取1.155;
u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
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l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.400=2.425m;
A —— 立杆净截面面积,A=4.501cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3; —— 由长细比,为2425/16=153;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.301; MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.085kN.m; —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 =18438/(0.30×450)+85000/4729=154.106N/mm2;
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 < [f],满足要求! (六)最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 4.656kN; NQ —— 活荷载标准值,NQ = 6.400kN;
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.136kN/m;
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 80.915米。
脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。 考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
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其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K = 4.656kN; NQ —— 活荷载标准值,NQ = 6.400kN;
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.136kN/m;
Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk = 0.072kN.m; 经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 74.166米。 脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。 (七)连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl = Nlw + No
其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: Nlw = 1.4 × wk × Aw
wk —— 风荷载标准值,wk = 0.229kN/m2;
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 2.80×3.20 = 8.960m2;
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 5.000 经计算得到 Nlw = 2.871kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 7.871kN 连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]
其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=20.00/1.59的结果查表得到=0.97;
A = 4.50cm2;[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 89.359kN Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到 Nl = 7.871kN小于扣件的抗滑力8.0kN,满足要求!
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