扣件式钢管脚手架计算
㈠ 编制依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011) 《建筑施工计算手册》江正荣著
《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) ㈡ 结构参数 1、脚手架参数
搭设最高高度:8m ,立杆横距1.0m ,纵距1.5m ,步距1.5m 。
钢管类型:φ48×3.5mm 。
支架基础直接架立在承台上。
2、风荷载参数
基本风压按《建筑结构荷载规范》,取W 0=0.5 kN/m2
按照《建筑结构荷载规范》,风荷载高度变化系数μz 取1.23,风荷载体型系数取垂直面的0.8倍,μS 取0.128。
3、静荷载参数
施工均布活荷载标准值:2.0 kN/m 2;
脚手板自重标准值:0.35 kN/m 2 , 栏杆、踢脚板自重标准值:0.017 kN/m 2;脚手管每米自重:0.0384 kN/m 。
㈢ 脚手架计算 1、单肢立杆稳定性计算
A 、风荷载对立杆产生的弯矩设计值:
m KN h l a k k •=⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=033.010/5.15.1079.04.19.010/4.19.0M 4.19.0M 22w w ω 式
中:M wk ――风荷载产生的弯矩标准值(N.mm )
ωk ――风荷载标准值(kN/m2) L a ――立杆纵距(m ) h ――步距(m )
其中 kpa W S Z k 079.05.0128.023.10=⨯⨯==μμω B 、单肢立杆轴向力计算: 不组合风荷载时
N=1.2(N G1k +N G2k )+1.4ΣN Qk =1.2×(0.918+0.707)+1.4×3.0=6.15KN 组合风荷载时
N=1.2(N G1k +N G2k )+0.85×1.4ΣN Qk =1.2×(0.918+0.707)+0.85×1.4×3.0=5.52KN
式中:N G1k ——脚手架结构自重产生的轴向力标准值;
N G2k ——构配件自重产生的轴向力标准值;
ΣN Qk ——施工荷载产生的轴向力标准值总和,内、外立杆各按一
纵距内施工荷载总和的1/2取值。
1)脚手结构自重全高一纵距自重N G1K
脚手架全高8m ,折合H/h=8/1.5=5步 则一个纵距脚手结构自重产生的轴向力:
KN N K G 80.912673.051=÷⨯=
2) 构配件全高一纵距自重N G2K
护栏、踏脚杆及扣件(按每层均设计):
()KN 746.05017.00384.05.12=⨯+⨯⨯
剪刀撑(按5跨5步一组设置):
KN 194.0015.080384.06115.15.1222=⨯+⨯÷⨯+⨯
密目网: 11×1.5×1.5×0.01=0.248KN
一根立杆的构配件自重N G2K =(0.746+0.419+0.248)÷2=0.707KN
3) 施工荷载N QK
按上下两层同时作业计,则一根立杆所受的施工荷载为: N QK =2×2×1×1.5÷2=3.0KN C 、立杆稳定性计算:
不组合风荷载时: N/φA =6150/(0.213 ×489)=59.05MPa <f =205MPa ,安全。
组合风荷载时: N/φA+M w /W=5520/(0.213 ×489)+0.033×106/(5.08×103)=59.49MPa<f=205MPa ,安全。
式中:N ——计算立杆的轴向力设计值(N )
φ——轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ取值0.213; λ——长细比, λ=l 0/I =3.067×1000/15.9=192.9; l 0——计算长度(mm );
i ——截面回转半径(mm ),15.9mm; A ——立杆截面面积(mm 2),489mm 2;
M w ——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩(N ·mm ); f ——钢材的抗压强度设计值(N/mm 2),205MPa 。
其中:l 0= k μh =1.155×1.77×1.5=3.067m 。
k ——计算长度附加系数,其值取1.155;
μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算度系数,取值为1.77; h ——步距。