Us —— 风荷载体型系数:Us = 1.2
经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.7×0.35×1.25×1.2 = 0.368kN/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
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 —— 风荷载基本风压值(kN/m2); la —— 立杆的纵距 (m); h —— 立杆的步距 (m)。
五、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=10.31kN;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=2.08m; 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=1.5; A —— 立杆净截面面积,A=4.89cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到
= 53.923
[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 σ< [f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N=9.512kN;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391;
i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=2.08m; 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 = 1.5 A —— 立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW = 0.076kN.m;
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到
= 64.71
[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 σ< [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 —— 风荷载基本风压值,wk = 0.37kN/m2;
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw = 2.4×2.4 = 5.76m2;
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 5
经计算得到 Nlw = 2.984kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 7.984kN 连墙件轴向力设计值 Nf = 其中
A[f]
=0.915;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=50/1.58的结果查表得到
A = 4.89cm2;[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 91.72kN
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 = 7.984kN小于扣件的抗滑力8kN,满足要求!
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1050mm,内侧脚手架距离墙体200mm,支拉斜杆的支点距离墙体 = 2000mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I = 935cm4,截面抵抗矩W = 117cm3,截面积A = 25.16cm2。
受脚手架集中荷载 P=1.2×4.178+1.4×3.78=9.85kN
水平钢梁自重荷载 q=1.2×25.16×0.0001×7.85×10=0.24kN/m
悬挑脚手架示意图
9.85kN9.85kN0.24kN/m20001500A500B
悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到
9.719.642.020.120.210.510.3510.47
1.66
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
2.7612.872
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
0.580.625
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=9.83,R2=12.49,R3=-1.66
最大弯矩 Mmax=2.872kN.m 截面应力
=M/1.05W+N/A=2.872×106/(1.05×117000)+0×1000/2516=23.38N/mm2
水平支撑梁的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
八、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用[16b号槽钢[口水平,计算公式如下
其中b —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到
由于
b=570×10×65×235/(2000×160×235.0)=1.16
b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用b'查表得到其值为0.827
经过计算得到强度=2.872×106/(0.827×117000)=29.68N/mm2;
< [f]=205,满足要求!
水平钢梁的稳定性计算
九、拉杆与支杆的受力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi、支杆的轴力RDi按照下面计算
其中RUicos
RDicosi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。
当RAH>0时,水平钢梁受压;当RAH<0时,水平钢梁受拉;当RAH=0时,水平钢梁不受力。
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力;