悬挑支撑结构计算书
一、计算依据
1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
2、《钢结构设计规范》GB50017-2003
3、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
二、计算参数及施工简图
(图1)立面图1
(图2)立面图2
三、悬挑部分竖向荷载验算
架体按三角形架体每单位横截面面积上的自重值为计算基本单元,包括扣件、钢管下式中的w g为钢管自重标准值。
对于悬挑支撑结构横断面单位平米自重值为:
g={[2(l a+l b+h)+(l a2+h2)0.5+(l b2+h2)0.5](w g+18.4/6)+2×13.2+1×14.6}/(l a h)=((2×(0.9+0.9+0.5)+(0.92+0.52)0.5+(0.92+0.52)0.5)×(2.43+18.4/6)+2×13.2+1×1 4.6)/(0.9×0.5)=172.451N/m2
自重荷载标准值G=B t H t g k/(2l a l b)=2×2.4×172.451/(2×0.9×0.9)=510.966 N/m2
p t=1.2(G+G1+G3)+1.4Q=1.2×(510.966/1000+2+0.35)+1.4×2=6.233 kN/m2≤
p t,max=29.25kN/m2
满足要求
四、落地部分稳定验算
1、悬挑部分竖向荷载引起的附加轴力
n t=2Bt/la=2×2/0.9=4.444
根据nt查JGJ300-2013表6.1.2得ηt=0.717
N t=ηt p t l a B t=0.717×6.233×0.9×2=8.041kN
2、落地部分长细比验算
为方便计算立杆计算长度l0,按规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)中的公式5.4.6-1和5.4.6-1进行计算。
根据规定验算立杆长细比时取k=1,μ1
、μ2按JGJ130-2011附录C取用。
l01=kμ1(h+2a)=1×1.867×(0.5+2×250/1000)=1.867m
l02=kμ2h=1×2.944×0.5=1.472m
取两值中的大值
l1=max(l01,l02)=max(1.867,1.472)=1.867m
λ1=l1/i=1.867×1000/(1.4×10)=133.37≤[λ]=210
满足要求
3、立柱稳定性验算
λ2= l02/i=1.472×1000/(1.4×10)=105.137
根据λ2查JGJ130-2011附录A表A-1得到φ=0.55
根据JGJ130-2011附录A表A.0.3查得落地部分立杆每米自重标准值为0.263
则最不利位置架体自重G2=Hg k=6×0.263=1.578kN
N1=1.2(G1+G2+G3+N t)+1.4Ql a l b=1.2×(2+1.578+0.35+8.041)+1.4×2×0.9×0.9=16.63 1kN
f=N1/(φA)=16.631×1000/(0.55×3.1×100)=97.533N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求
五、落地部分地基承载力验算
立杆基础地面轴力设计值为:
N=max(N1,N2)=max(16.631,0)=16.631kN
立杆底垫板的底面平均压力为:
p=N/A=16.631/0.2=83.153kPa<f g=135kPa
满足要求
六、悬挑支撑结构抗倾覆验算
对于悬挑支撑结构倾覆力矩为风荷载产生的弯矩和悬挑部分产生的弯矩之和,其中风荷载产生的弯矩为:
M ov=0kN·m
悬挑部分产生的弯矩为悬挑三角架部分永久荷载和可变荷载对架体产生的弯矩值,根据力学原理其值为:
M x=[1.35(G+G1+G3)+1.4Q]B t/3=(1.35×(510.966+2+0.35)+1.4×2)×2/3=463.851 kN·m
倾覆力矩为:
M k=M ov+M x=0+463.851=463.851 kN·m
抗倾覆力矩由支撑结构自重产生:
M r=0.9G2B/2=0.9×1.578×6/2=4.261 kN·m≤M k=463.851 kN·m
满足要求。