三、使用材料
1、钢管宜采用力学性能适中的Q235A(3号)钢,其力学性能应符合国家现行标准《炭素结构钢》(GB700-89)中Q235A钢的规定。每批钢材进场时,应有材质检验合格证。
2、钢管设计选用外径48mm,壁厚3.5mm的无缝钢管。立杆、大横杆和斜杆的最大长度为6.5m,小横杆长度1.5m。
3、根据《可铸铁分类及技术条件》(GB978-67)的规定,扣件采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制造。铸件不得有裂纹、气孔,不宜有缩松、砂眼、浇冒口残余披缝,毛刺、氧化皮等清除干净。
4、扣件与钢管的贴合面必须严格整形,应保证与钢管扣紧时接触良好,当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm。
5、扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。 6、扣件表面应进行防锈处理。
7、脚手板应采用杉木制作,厚度不小于50mm,宽度大于等于200mm,长度为4--6m,其材质应符合国家现行标准《木结构设计规定》(GBJ5—88)中对II级木材的规定,不得有开裂、腐朽。脚手板的两端应采用直径为4mm的镀锌钢丝各设两道箍。
8、钢管及扣件报皮标准:钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀;扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。
9、外架钢管采用金黄色,栏杆采用红白相间色,扣件刷暗红色防锈漆。 四、计算书:
双排落地脚手杆,立杆排距1.3米,立杆纵向间距1.5米;呈环行布置(环
行内直径为25米);水平杆件步距1.5米;总高50米。
Φ48(3.5㎜)无缝钢管,A=4.89c㎡; 3.84㎏/m; I=12.19㎝4;w=5.08㎝3; i=1.58㎝.
验算脚手架的强度和稳定性。 计算依据
(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001) (2)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) (3)工程设计图纸及地质资料等 (一)、横向水平杆强度验算
1、 施工均布荷载标准值:结构施工阶段按两层作业,每层3.0KN/㎡; 装修施工阶段按两层作业,每层2.0KN/㎡。
脚手板均布活荷载标准值:0.35KN/㎡。 满铺脚手板层横向水平杆间距0.75米
2、 抗弯强度验算
横向水平杆件上线荷载标准值:qk=(3+0.35)*0.75=2.51KN/m; 横
向
水
平
杆
件
上
线
荷
载
设
计
值
:
q=(1.4*3+1.2*0.35)*0.75=3.47KN/m;
考虑活荷载在横向水平杆件上的最不利布置,验算弯曲正应力、挠度不计、悬挑荷载,但计算支座最大支反力时要计入悬挑荷载:
Mmax=qLb2/8=3.47*1.32/8=0.72KN/m;
δ= Mmax/w=0.72*106/5.08*103=141.73N/m㎡<205 N/m㎡ 满足要求。
3、 变形验算
按JGJ130-2001中5.1.8的要求,挠度不应超过L/150=1200/150=8㎜或10㎜;
γ=5qkLb4/384EI=5*2.51*13004/384*2.06*105*12.19*104=3.72㎜<6㎜. 满足要求。
(二)、纵向水平杆强度验算
小横杆间距a取0.75米,双排架纵向水平杆按3跨(每跨中部均有集中活荷载分布)计算:
1、抗弯强度验算
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值: F=0.5*qLb=0.5*3.47*1.3=2.26KN
Mmax=0.175qLa=0.175*2.26*1.5=0.59KN/m;
δ= Mmax/w=0.59*106/5.08*103=116.14N/m㎡<205 N/m㎡ 2、挠度验算
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值: F k==0.5*qkLb=0.5*2.51*1.3=1.63KN; γ
=1.146FkLa3/100EI=1.146*1.63*1000*15003/100*2.06*105*12.19*10
4=2.51
㎜<6㎜.
满足要求。
(三)、连接扣件抗滑承载力计算
直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值按JGJ130-2001中表5.1.7取RC=8KN。
构配件(脚手板、栏杆、挡脚手板、安全网)自重标准值产生的轴向力
NG2K见后边计算;
施工荷载标准值产生的轴向力
NGqK=0.5(Lb+0.3)
La*Qk=0.5*1.6*1.5*3=3.6KN.;
纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向设计值:
R=(1.2NG2k+1.4Nqk)/2=1.2*1.95+1.4*3.6=7.38KN<8KN 满足要求。 (四)、立杆稳定性计算
1、竖向荷载
施工均布活荷载标准值按结构阶段两层施工考虑:Qk=2*3=6KN/㎡; 脚手板自重标准值按满铺4层考虑:∑Qp1=4*0.35=1.4 KN/㎡; 栏杆、脚手板挡板自重标准值:∑Qp2=2*0.14=0.28 KN/m; 密目网自重:∑Qp3=0.005 KN/㎡ 2、验算长细比
长细比λ=kμh/i
按JGJ130-2001中表5.3.3,长度系数取μ=1.5;
演算杆件长细比时k取1.0,计算立杆稳定系数时k取1.155; K=1.0, λ=kμh/i=1.0*1.5*150/1.65=136.4<210,满足要求。 K=1.155, λ=kμh/i=1.155*1.5*150/1.65=157.5, 根据此长细比查JGJ130-2001附录C得稳定系数:φ=0.305
3、考虑风荷载时计算密目网全封闭架的挡风系数
安全密目网的网目密度为2300目/100c㎡,每目孔隙面积为A0=1.3m㎡,其挡风系数:φ1=1.2*(100-nA0)/100=0.841;
敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数查JGJ130-2001附录A表A-3得φ2=0.083;
则密目网全封闭架的挡风系数φ=φ1+φ2+φ1φ2/1.2=0.866。
4、 风荷载
柳林县基本风压为:0.35KN/㎡;
县城内地面粗糙度为C类,立杆底部风压变化系数μz=0.74; 风载体形系数μs=1.3φ=1.3*0.866=1.1258; 立杆底部作用于脚手架上的水平风载:
Wk=0.7μsμzw0=0.7*0.74*1.1258*0.35=0.204KN/㎡. 风载对立杆产生的弯矩:Mw=0.85*1.4* Wk Lah2/10
=0.85*1.4*0.204*1.5*1.52/10 =0.082KN.m
5、 计算组合风载时立杆段轴向力设计值
脚手架结构自重标准值产生的轴向力,查 JGJ130-2001中附录A表A-1得:
gk=0.1337KN/m
NG1K=Hsgk= gk*{[H]/1-0.001[H]}=0.1337*50/(1-0.001*50)=7.04KN;
构配件(脚手板、栏杆、挡脚手板、安全网)自重标准值产生的轴向