6、按规范中公式(5.2.1)计算抗弯强度
Mma
σ=
x
0.955×106
=
4.73×103
= 201.9N/mm2 〈 205N/mm2
W
7、结论:满足要求 (二)变形计算
1、钢材弹性模量:查规范表5.1.6得E=2.06×105N/mm2 2、钢管惯性矩I=11.36cm4
3、容许挠度:查规范表5.1.8,得[ν]=l/150和10mm 4、按规范中公式(5.2.3)验算挠度
3.4m
ν= = = 〈
54m 384EI 384×2.06×10×11.36×10 5、结论:满足要求
5qklb4
5×5.03×10504
1050 150
=7和10mm
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、计算立杆段轴向力设计值N
立杆稳定性计算部位取脚手架底部。 1、脚手架结构自重标准值产生的轴向力 NG1K=Hsgk=17.4×0.1394=2.43kN
Hs——脚手架高度gk——每米立杆承受的结构自重 2、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+1.5×17.4×0.005=1.181kN
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;
3、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; 4、组合风荷载时立杆轴向力设计值N
N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQk=1.2×(2.43+1.181)+0.85×1.4×2.70=7.55kN 5、不组合风荷载时立杆轴向力设计值N
N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQk=1.2×(2.43+1.181)+1.4×2.70=8.11kN
5、立杆的稳定性计算
立杆稳定性的计算部位选择脚手架底部。 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;
f——钢材的抗压强度设计值;A——立杆的截面面积;W——截面模量;Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩;
Mw=0.85×1.4Mwk=
0.85×1.4ωklah2
10
规范公式4.2.3,ωk=0.7μz·μs·ω0,
Mwk——风荷载标准值产生的弯矩;ωk——风荷载标准值la——立杆纵距; h——步距;ω0——基本风压;μz——风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GBJ9)规定采用,地面粗糙度类别为地面粗糙度D类有密集建筑群且房屋较高的城市市区。,脚手架高度43.6m,μz取0.84;
μs——脚手架风荷载体型系数,根据规范4.2.4条,封闭脚手架,背靠建筑物为敞开,框架或开洞墙,风荷载体型系数μs=1.3?=1.3×0.8=1.040,?——挡风系数;
风荷载产生的弯曲压应力: σw=
σw=
0.85×1.4×0.7×0.84×1.040×0.4×1.5×1.52×106
10×4.73×103
=20.8N/mm2
Mw W
= 0.85×1.4×0.7μzμsω0lah2
10W
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;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——步距,1.5m
λ=
kμh i
=
1.155×1.5×150.0
1.59
=163
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?=0.265。 组合风荷载时,立杆的稳定性计算按规范公式5.3.1-2验算: N ?A
+
Mw W
=
7.55×103 0.265×450
+20.8=84.112N/mm2 结论:满足要求! 不组合风荷载时,立杆的稳定性计算按规范公式5.3.1-1验算: N ?A = 8.11×103 0.265×450 =68.01N/mm2 结论:满足要求! 6、连墙件计算 (壹)脚手架上水平风荷载标准值ωk 由规范公式4.2.3得ωk=0.7μz·μs·ω0 连墙件均匀布置,受风荷载最大的连墙件应在脚手架的最高部位,计算按56m考虑,地面粗糙度D类有密集建筑群且房屋较高的城市市区。风压高度变化系数μz=0.93 脚手架风荷载体型系数 μs=1.3?=1.3×0.8=1.040 ωk=0.7×0.93×1.040×0.4=0.27kN/m2 (二)求连墙件轴向力设计值N 每个连墙件作用面积Aw=2×1.5×3×1.5=13.50m2 N=Nlw+N0=1.4wkAw+5=1.4×0.27×13.50+5=10.10kN Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值; N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,双排脚手架N0=5kN; (三)连墙件稳定计算 连墙杆采用钢管时,杆件俩端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外侧的短钢管上,因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离,即lH=0.3m,因此长细比 λ= lH i = 30.0 1.59 =19<[λ]=150 根据λ值,查规范附录表C, ?=0.949, 满足要求!。 抗滑承载力计算 直角扣件抗滑承载力计值Rc=8kN, 连墙件连接方式为双扣件,2*Rc=16kN。 N ?A = 10.10×103 0.949×450 =23.65N/mm2<205N/mm2