6计算参数:欧阳家百(2021.03.07)钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
双排脚手架,搭设高度40米,6米以下采取双管立杆,6米以上采取单管立杆。
立杆的纵距1.30米,立杆的横距1.10米,内排架距离结构0.50米,立杆的步距1.80米。
钢管类型φ48×3.0,连墙件采取2步3跨,竖向间距3.6米,水平间距3.9米。
施工活荷载为3.0kN/m2,同时考虑2层施工。
脚手板采取竹笆片,荷载为0.10kN/m2,依照铺设4层计算。
栏杆采取竹笆片,荷载为0.17kN/m,平安网荷载取0.0100kN/m2。
脚手板下年夜横杆在小横杆上面,且主结点间增加2根年夜横杆。
基本风压0.30kN/m2,高度变更系数1.0000,体型系数0.6000。
地基承载力标准值170kN/m2,底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数0.40。
钢管惯性矩计算采取I=π(D4d4)/64,抵当距计算采取W=π(D4d4)/32D。
6.1 年夜横杆的计算年夜横杆依照三跨连续梁进行强度和挠度计算,年夜横杆在小横杆的上面。
依照年夜横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算年夜横杆的最年夜弯矩和变形。
6.1.1 均布荷载值计算年夜横杆的自重标准值P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.100×1.100/2=0.055kN/m活荷载标准值Q=3.000×1.100/2=1.650kN/m静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.055=0.112kN/m活荷载的计算值q2=1.4×1.650=2.310kN/m年夜横杆计算荷载组合简图(跨中最年夜弯矩和跨中最年夜挠度)年夜横杆计算荷载组合简图(支座最年夜弯矩)6.1.2抗弯强度计算最年夜弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最年夜弯矩计算公式如下:跨中最年夜弯矩为M1=(0.08×0.112+0.10×2.310)×1.3002=0.406kN.m支座最年夜弯矩计算公式如下:支座最年夜弯矩为M2=(0.10×0.112+0.117×2.310)×1.3002=0.476kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最年夜值进行强度验算:σ=0.476×106/4491.0=105.922N/mm2→→年夜横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!6.1.3 挠度计算最年夜挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值q1=0.038+0.055=0.093kN/m活荷载标准值q2=1.650kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最年夜挠度V=(0.677×0.093+0.990×1.650)×1300.04/(100×2.06×105×107780. 0)=2.183mm→→年夜横杆的最年夜挠度小于1300.0/150与10mm,满足要求! 6.2 小横杆的计算小横杆依照简支梁进行强度和挠度计算,年夜横杆在小横杆的上面。
用年夜横杆支座的最年夜反力计算值,在最晦气荷载安插下计算小横杆的最年夜弯矩和变形。
6.2.1荷载值计算年夜横杆的自重标准值P1=0.038×1.300=0.050kN脚手板的荷载标准值P2=0.100×1.100×1.300/2=0.072kN 活荷载标准值Q=3.000×1.100×1.300/2=2.145kN荷载的计算值P=1.2×0.050+1.2×0.072+1.4×2.145=3.149kN小横杆计算简图6.2.2抗弯强度计算最年夜弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最晦气分派的弯矩和均布荷载最年夜弯矩计算公式如下:集中荷载最年夜弯矩计算公式如下:M=(1.2×0.038)×1.1002/8+3.149×1.100/4=0.873kN.mσ=0.873×106/4491.0=194.358N/mm2→→小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!6.2.3挠度计算最年夜挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最晦气分派的挠度和均布荷载最年夜挠度计算公式如下:集中荷载最年夜挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最年夜挠度V1=5.0×0.038×1100.004/(384×2.060×105×107780.000)=0.033mm 集中荷载标准值P=0.050+0.072+2.145=2.266kN集中荷载标准值最晦气分派引起的最年夜挠度V2=2266.420×1100.0×1100.0×1100.0/(48×2.06×105×107780.0)=2.831mm最年夜挠度和V=V1+V2=2.864mm→→小横杆的最年夜挠度小于1100.0/150与10mm,满足要求!6.3 扣件抗滑力的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力依照下式计算(规范5.2.5):R ≤ Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN;R ——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.038×1.100=0.042kN脚手板的荷载标准值P2=0.100×1.100×1.300/2=0.072kN 活荷载标准值Q=3.000×1.100×1.300/2=2.145kN荷载的计算值R=1.2×0.042+1.2×0.072+1.4×2.145=3.139kN →→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4065N.m时,试验标明: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。
6.4 脚手架荷载标准值作用于脚手架的荷载包含静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包含以下内容:(1)每米立杆接受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.0995NG1 = 0.100×40.000=3.982kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采取竹笆片脚手板,标准值为0.10NG2 = 0.100×4×1.300×(1.100+0.500)/2=0.416kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采取栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.17;NG3 = 0.170×1.300×4=0.884kN(4)悬挂的平安设施荷载,包含平安网(kN/m2);0.010NG4 = 0.010×1.300×40.000=0.520kN经计算获得,静荷载标准值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.802kN。
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。
经计算获得,活荷载标准值NQ = 3.000×2×1.300×1.100/2=4.290kN 风荷载标准值应依照以下公式计算其中W0——基本风压(kN/m2),W0 = 0.300Uz——风荷载高度变更系数,Uz = 1.000Us——风荷载体型系数:Us = 0.600经计算获得:Wk = 0.300×1.000×0.600 = 0.180kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ经过计算获得,底部立杆的最年夜轴向压力:N=1.2×5.802+0.9×1.4×4.290=12.368kN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经过计算获得,底部立杆的最年夜轴向压力:N=1.2×5.802+1.4×4.290=12.968kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW = 0.9×1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);la——立杆的纵距(m);h ——立杆的步距(m)。
经过计算获得风荷载产生的弯矩:Mw=0.9×1.4×0.180×1.300×1.800×1.800/10=0.096kN.m6.5 立杆的稳定性计算7.5.1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=12.968kN;i ——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;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=1.155×1.500×1.800=3.118m;A ——立杆净截面面积,A=4.239cm2;W ——立杆净截面模量(抵当矩),W=4.491cm3;λ——长细比,为3118/16=196λ0 ——允许长细比(k取1),为2700/16=169 <210→→长细比验算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i 的结果查表获得0.190;σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;经计算获得:σ=12968/(0.19×424)=161.390N/mm2;→→不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ < [f],满足要求!6.5.2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=12.368kN;i ——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;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=1.155×1.500×1.800=3.118m;A ——立杆净截面面积,A=4.239cm2;W ——立杆净截面模量(抵当矩),W=4.491cm3;λ——长细比,为3118/16=196λ0——允许长细比(k取1),为2700/16=169 <210→→长细比验算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i 的结果查表获得0.190;MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.096kN.m;σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;经计算获得σ=12368/(0.19×424)+96000/4491=175.187N/mm2;→→考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ < [f],满足要求!6.6 最年夜搭设高度的计算不考虑风荷载时,当立杆采取单管时,单、双排脚手架允许搭设高度[H],按下式计算:[H] = [φAσ(1.2NG2k+1.4NQkNXie)] / 1.2gk其中NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力,NG2k = 1.820kN;NQk——活荷载标准值,NQk = 4.290kN;gk——每米立杆接受的结构自重标准值,gk = 0.100kN/m;NXie——轴向力钢丝绳卸荷部分,NQk = 0.000kN;σ——钢管立杆抗压强度设计值,σ = 205.00N/mm2;经计算获得,不考虑风荷载时,依照稳定性计算的搭设高度[H] = 69.335米。