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(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.600×19.600=0.157kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.903kN。 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=1.2×6.903+0.85×1.4×6.400=15.899kN
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=1.2×6.903+1.4×6.400=17.243kN
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); la —— 立杆的纵距 (m); h —— 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
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(五)立杆的稳定性计算
卸荷吊点按照构造考虑,不进行计算。 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=17.243kN; 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 =17243/(0.30×450)=127.228N/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=15.899kN; 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;
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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 =15899/(0.30×450)+85000/4729=135.375N/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)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=85.00/1.59的结果查表得到=0.84;
A = 4.50cm2;[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 77.692kN 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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连墙件扣件连接示意图 (七)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。 本工程中,脚手架排距为800mm,内侧脚手架距离墙体850mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 1650mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W = 141.00cm3,截面积A = 26.10cm2。
受脚手架集中荷载 P=17.24kN
水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m
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悬挑脚手架示意图
17.24kN17.24kN 0.25kN/mA 5016502300B
悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到
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7.677.481.300.730.000.019.779.98
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
2.3336.058
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
0.3050.529
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 R1=24.927kN,R2=11.274kN,R3=-0.732kN 最大弯矩 Mmax=6.058kN.m
抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=6.058×106/(1.05×141000.0)+13.710×1000/2610.0=46.174N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! (八)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 b —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到:
b=2.00 由于
b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值
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