落地式脚手架专项施工方案
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
V51=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×10×121900.000)=0.052mm 集中荷载标准值 P=(0.031+0.210+1.800)/2=1.020kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.146×1020.360×1500.003/(100×2.060×105×121900.000)=1.572mm 最大挠度和
V=V1+V2=1.624mm
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=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350×0.800×1.500/2=0.210kN 活荷载标准值 Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN
荷载的计算值 R=1.2×0.058+1.2×0.210+1.4×1.800=2.841kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
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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0.1251 NG1 = 0.125×30.000+10.000×0.038=4.138kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹串片脚手板,标准值为0.35 NG2 = 0.350×3×1.500×(0.800+0.300)/2=0.866kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板,标准值为0.17 NG3 = 0.170×1.500×3/2=0.383kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010 NG4 = 0.010×1.500×30.000=0.450kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.836kN。
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 = 3.000×2×1.500×0.800/2=3.600kN 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
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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=1.2×5.836+0.9×1.4×3.600=11.540kN 单双立杆交接位置的最大轴向压力:
N=1.2×4.201+0.9×1.4×3.600=9.577kN 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=1.2×5.836+1.4×3.600=12.044kN 单双立杆交接位置的最大轴向压力: N=1.2×4.201+1.4×3.600=10.081kN 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=0.9×1.4×0.180×1.500×1.700×1.700/10=0.098kN.m
五、立杆的稳定性计算:
单双立杆交接位置和双立杆底部均需要立杆稳定性计算。
参照施工手册计算方法,双立杆底部的钢管截面面积和模量按照两倍的单钢管截面的0.7折减考虑。
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
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其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,底部N=12.044kN,单双立杆交接位置N=10.081kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; 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=1.155×1.500×1.700=2.945m; A —— 立杆净截面面积,A=6.846cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=7.112cm3; λ —— 由长细比,为2945/16=186;
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0.207; 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=12044/(0.21×685)=84.850N/mm2;
不考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
经计算得到单双立杆交接位置σ=10081/(0.21×489)=99.436N/mm2; 不考虑风荷载时,单双立杆交接位置的立杆稳定性计算 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,底部N=11.540kN,单双立杆交接位置N=9.577kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm; k —— 计算长度附加系数,取1.155;
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