NG3 = 0.170×1.500×4=1.020kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.010×1.500×15.500=0.232kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.070kN。
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 = 2.000×2×1.500×0.800/2=2.400kN 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 + 1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力: N=1.2×4.070+1.0×1.4×2.400=8.244kN 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=1.2×4.070+1.4×2.400=8.244kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 1.4×0.6×0.05ξWklaHc 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2); la —— 立杆的纵距 (m); ξ —— 弯矩折减系数;
Hc —— 连墙件间竖向垂直距离 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩:
2
Mw=1.4×0.6×0.05×0.60×0.180×1.500×3.600×3.600=0.088kN.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=8.244kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; 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=4.241cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.493cm3; λ —— 长细比,为3118/16=196
λ0 —— 允许长细比(k取1),为2700/16=169 <210 长细比验算满足要求! 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0.190; 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=1.0×8244/(0.19×424)=102.543N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
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=8.244kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; 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=4.241cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.493cm3; λ —— 长细比,为3118/16=196
λ0 —— 允许长细比(k取1),为2700/16=169 <210 长细比验算满足要求! 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0.190; MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.088kN.m; 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=1.0×8244/(0.19×424)+1.0×88000/4493=122.169N/mm2; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
六、最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,当立杆采用单管时,单、双排脚手架允许搭设高度[H],按下式计算: [H] = [φAσ-(1.2NG2k+1.4NQk-NXie)] / 1.2gk
其中 NG2k —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2k = 2.408kN; NQk —— 活荷载标准值, NQk = 2.400kN; gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.107kN/m; NXie —— 轴向力钢丝绳卸荷部分, NQk = 0.000kN; σ —— 钢管立杆抗压强度设计值,σ = 205.00N/mm2;
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 [H] = 79.503米。 考虑风荷载时,当立杆采用单管时,单、双排脚手架允许搭设高度[H],按下式计算: [H] = {φAσ-[1.2NG2k+0.9×1.4(NQk+φAMwk/W)-NXie]} / 1.2gk 其中 NG2k —— 构配件自重标准值产生的轴向力,NG2k = 2.408kN; NQk —— 活荷载标准值, NQk = 2.400kN; gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值,gk = 0.107kN/m;
Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk = 0.063kN.m; NXie —— 轴向力钢丝绳卸荷部分, NQk = 0.000kN; σ —— 钢管立杆抗压强度设计值,σ = 205.00N/mm2;
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 [H] = 67.243米。 取上面两式计算结果的最小值,脚手架允许搭设高度 [H]=67.243米。
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl = Nlw + No
其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: Nlw = 1.4 × wk × Aw wk —— 风荷载标准值,wk = 0.180kN/m2;
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积: Aw = 3.60×3.00 = 10.800m2;
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No = 3.000 经计算得到 Nlw = 2.722kN,连墙件轴向力计算值 Nl = 5.722kN 根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值 Nf1 = 0.85Ac[f]/γ0 根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值 Nf2 = 0.85φA[f]/γ0
其中 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.60的结果查表得到φ=0.95; 净截面面积 Ac = 4.24cm2;毛截面面积 A = 18.10cm2;[f] = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf1 = 73.902kN
Nf1>Nl,连墙件的设计计算满足强度设计要求!
经过计算得到 Nf2 = 300.110kN
Nf2>Nl,连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到 N1=5.722kN,小于扣件的抗滑力8.0kN,连墙件单扣件满足要求!
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