σ=0.484×106/5260.0=92.031N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:
荷载标准值 q=0.040+0.262+2.250=2.552kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×2.552×1050.04/(384×2.06×105×127100.0)=1.543mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
二、大横杆的计算:
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值 P1=0.040×1.050=0.042kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷载的计算值 P=(1.2×0.042+1.2×0.276+1.4×2.362)/2=1.844kN
大横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=0.08×(1.2×0.040)×1.5002+0.175×1.844×1.500=0.493kN.m σ=0.493×106/5260.0=93.662N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.040×1500.004/(100×2.060×105×127100.000)=0.052mm 集中荷载标准值 P=(0.042+0.276+2.362)/2=1.340kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.146×1339.905×1500.003/(100×2.060×105×127100.000)=1.979mm 最大挠度和
V=V1+V2=2.031mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算:
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.040×1.500=0.060kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN 活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷载的计算值 R=1.2×0.060+1.2×0.276+1.4×2.362=3.710kN 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40--65N.m时,试验表明: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。
四、脚手架荷载标准值:
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容： (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1295 NG1 = 0.130×16.200=2.098kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.350×4×1.500×(1.050+0.300)/2=1.417kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.170×1.500×4/2=0.510kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.010×1.500×16.200=0.243kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.268kN。
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。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = 3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)， W0 = 0.300 Uz —— 风荷载高度变化系数，Uz = 1.000 Us —— 风荷载体型系数： Us = 0.600 经计算得到：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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力： N=1.2×4.268+0.9×1.4×4.725=11.076kN 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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力： N=1.2×4.268+1.4×4.725=11.737kN 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)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩：
Mw=0.9×1.4×0.180×1.500×1.800×1.800/10=0.110kN.m
五、立杆的稳定性计算:
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=11.737kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； 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=5.060cm； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3； λ —— 由长细比，为3118/16=196；
φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188； 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； 经计算得到:
σ=11737/(0.19×506)=123.601N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
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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=11.076kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； 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=5.060cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3；
外脚手架施工方案93195
