5、结论:满足要求
3、纵向水平杆(大横杆)计算
双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算,如下图: 不需要计算抗弯强度和挠度。
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值: F= 0.5qlb(1+
a1 lb
)2 =0.5×6.93×1.05(1+ 0.15 1.05
)2 =4.75kN
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值 Fk=0.5qklb(1+
a1 lb
)2=0.5×5.03×1.05(1+ 0.15 1.05
)2 =3.45kN
4、扣件的抗滑承载力计算
直角扣件,旋转扣件抗滑承载力设计值=8kN。 横杆和立杆连接方式采用:单扣件,Rc=8kN。
纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值R=F=4.75kN〈Rc 结论:满足要求
5、立杆的稳定性计算
1、分析立杆稳定性计算部位
密目式安全立网全封闭双排脚手架应考虑风荷载对脚手架的作用。 组合风荷载时,由规范公式5.3.1-2 N ?A
+
Mw W
≤f验算立杆稳定性
N——计算立杆段的轴向力设计值;
?——轴心受压构件的稳定系数,应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)附表C取值;
Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩;f——钢材的抗压强度设计值; A——立杆的截面面积;W——截面模量; 把规范公式5.3.4, Mw=0.85×1.4Mwk=
0.85×1.4ωklah2
10
规范公式4.2.3,ωk=0.7μz·μs·ω0,
规范公式5.3.2-2N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4∑NQk代入规范公式5.3.1-2化简为: 1.2Hgk ?A
+
一、10W
0.85×1.4×0.7μz·μs·ω0lah2
+
1.2NG2k ?A
+
0.85×1.4∑NQk
?A
≤f
H——脚手架高度;Mwk——风荷载标准值产生的弯矩;la——立杆纵距;h——步距;
gk——每米立杆承受的结构自重标准值;μz——风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定采用;μs——脚手架风荷载体型系数;ω0——基本风压; NG1k——脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力;
NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力;∑NQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和;
脚手架结构自重产生的轴压应力 σg=
风荷载产生的弯曲压应力: σw=
0.85×1.4×0.7μzμsω0lah2
10W
1.2Hsgk ?A
构配件(安全网除外,但其自重不大)自重荷载、施工荷载作用位置相对不变,其值不随高度变化而变化。风荷载随脚手架高度增大而增大,脚手架结构自重随脚手架高度降低而
增加(计算中应考虑的架高范围增大),因此,取σ=σg+σW最大时作用部位验算立杆稳定性。
2、计算风荷载产生的弯曲压应力σw
根据规范4.2.4条,建筑物结构型式为框架结构。
风荷载体型系数μs=1.3?=1.3×0.8=1.040,?——挡风系数; σw=
0.85×1.4×0.7μz×1.040×0.4×1.5×1.52×106
10×5.08×103
=23.0μz
地面粗糙度C类有密集建筑群的城市市区。 3、计算脚手架结构自重产生的轴压应力σg 首先计算长细比λ: λ=
l0 i
l0——计算长度,l0=kμh;i——截面回转半径;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长度系数,应按规范表5.3.3采用;h:步距;
立杆横距lb=1.05m,连墙件布置二步三跨,查规范表5.3.3得μ=1.5,h=1.5m λ=
kμh i
=
1.155×1.5×150.0
1.58
=164
根据λ的值,查规范附录C表C得轴心受压构件的稳定系数?=0.262。 立杆纵距la=1.5m,查规范附录A表A-1得gk=0.1394kN/m σg=
1.2Hsgk ?A
=
1.2Hs×0.1394×103 0.262×489.00
=1.31HsN/mm2
4、求σ=σw+σg 列表如下: 高度(m) σw=23.0μz (N/mm2) 对应风荷载作用计算段高度取值Hg(m) σg=1.31Hs (N/mm2) σ=σw+σg (N/mm2) μz 5 26 0.74 1.0 17.02 23.00 26 10 34.06 13.10 51.08 36.10 分析说明:全封闭脚手架顶端风荷载产生弯曲压应力相对底部较大,但此处脚手架结构自重产生的轴压应力很小,σw+σg相对较小,5米高度处的风荷载产生的压应力虽较小,但脚手架自重产生的轴压应力接近最大σ=σw+σg最大,因此全闭脚手架立杆稳定性验算部位取底部。
5、验算长细比
由规范5.3.3式,且K=1,得 λ=
l0 i = kμh i
=
1.5×150 1.58
=142<210 结论:满足要求!。
6、计算立杆段轴向力设计值N 脚手架结构自重标准值产生的轴向力 NG1K=Hsgk=26×0.1394=3.62kN 构配件自重标准值产生的轴向力
NG2K=0.5(lb+a1)la∑Qp1+Qp2la+laHQp3=0.5×(1.05+0.15)×1.5×2×0.35+0.14×1.5×2+1.5×26×0.005=1.245kN
lb——立杆横距;a1——小横杆外伸长度;la——立杆纵距;Qp1——脚手板自重标准值;
Qp2——脚手板挡板自重标准值;Qp3——密目式安全立网自重标准值;H——脚手架高度;
施工荷载标准值产生的轴向力总和
∑NQk=0.5(lb+a1)laQk=0.5×(1.05+0.15)×1.5×3×1=2.70kN Qk——施工均布荷载标准值; 组合风荷载时
N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQk=1.2×(3.62+1.245)+0.85×1.4×2.70=9.05kN 7、组合风荷载时,验算立杆稳定性 按规范公式5.3.1-2验算立杆稳定性,即: N ?A
+
Mw W
=
9.05×103 0.262×489
+23.0×
0.74=70.64+17.02=87.66N/mm2 结论:满足要求!。 8、不组合风荷载时,验算立杆稳定性 N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQk=1.2×(3.62+1.245)+1.4×2.70=9.62kN 按规范公式5.3.1-1验算立杆稳定性: N ?A = 9.62×103 0.262×489 =75.09N/mm2 结论:满足要求!。 6、脚手架搭设高度计算 1、验算长细比: 由规范公式5.3.3式得 λ= l0 i = kμh i = 1.5×150 1.58 =142<210 (k=1,μ查规范表5.3.3μ=1.5) 结论:满足要求!。 2、确定轴心受压构件稳定系数?: k=1.155,λ= kμh i = 1.155×1.5×150.0 1.58 =164 查规范附录C表C得?=0.262,查规范附录A表A-1,gk=0.1394kN/m2 3、确定构配件自重标准值产生的轴心力NG2K