1、2 层;3.风荷载参数本工程地处湖南省长沙市,查荷载规范基本风压为0.350,风荷载高度变化系数z为0.740,风荷载体型系数s为0.645;计算中考虑风荷载作用;4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2):0.1233;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.150;安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:6 层;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号槽钢,其中建筑物外悬挑段长度3.20米,建筑物内锚固段长度 2.10 米。与楼板连接的
2、螺栓直径(mm):20.00;楼板混凝土标号:C30;6.拉绳与支杆参数支撑数量为:1; 钢丝绳安全系数为:6.000;钢丝绳与墙距离为(m):悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 3.10 m。 二、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ;脚手板的荷载标准值: P2= 0.3001.450/3=0.145 kN/m ;活荷载标准值: Q=3.0001.450/3=1.450 kN/m;荷载的计算
3、值: q=1.20.038+1.20.145+1.41.450 = 2.250 kN/m; 小横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,计算公式如下:最大弯矩 Mqmax =2.2501.0502/8 = 0.310 kN.m;最大应力计算值 = Mqmax/W =61.041 N/mm2;小横杆的最大弯曲应力 =61.041 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=205.0 N/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荷载标准值q=0.038+0.145+1.450 = 1.633 kN/m ;最大挠度 V = 5.01.633
4、1050.04/(3842.060105121900.0)=1.029 mm;小横杆的最大挠度 1.029 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050.0 / 150=7.000 与10 mm,满足要求! 三、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。1.荷载值计算 P1= 0.0381.050=0.040 kN;1.0501.450/3=0.152 kN; Q= 3.0001.450/3=1.523 kN;荷载的设计值: P=(1.20.040+1.20.152+1.41.523)/2=1.181 kN; 大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均
5、布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.4501.4502=0.009 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.1811.450= 0.457 kN.m;M = M1max + M2max = 0.009+0.457=0.467 kN.m最大应力计算值 = 0.467106/5080.0=91.871 N/mm2;大横杆的最大应力计算值 = 91.871 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205.0 N/mm2,满足要求!3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与
6、小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm均布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: Vmax= 0.6771450.04 /(100121900.0) = 0.046 mm;集中荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:小横杆传递荷载 P=(0.040+0.152+1.523)/2=0.858kN V= 1.8830.8581450.03/ ( 100 121900.0) = 1.960 mm;最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.046+1.960=2.006 mm;大横杆的最大挠度 2.006 mm 小于 大横杆的最大
7、容许挠度 1450.0 / 150=9.7与10 mm,满足要求! 四、扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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6.40 kN;R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; P1 = 0.0382/2=0.040 kN;大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.450=0.056 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.3001.45
8、0/2=0.228 kN; Q = 3.0001.450 /2 = 2.284 kN; R=1.2(0.0400.056+0.228)+1.42.284=3.587 kN;R 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、脚手架立杆荷载的计算: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),为0.1233 NG1 = 0.1233+(1.052/2+1.452)0.038/1.8018.00 = 3.736;(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.30 NG2= 0.3006(1.0
9、50+0.3)/2 = 1.762 kN;(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15 NG3 = 0.1501.450/2 = 0.653 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.00518.000 = 0.131 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.281 kN;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= 3.0002/2 = 4.568 kN;风荷载标准值按照以下公式计算 其中 W
10、o - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用: Wo = 0.350 kN/m2; Uz - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用: Uz= 0.740 ; Us - 风荷载体型系数:取值为0.645;经计算得到,风荷载标准值 Wk = 0.7 0.3500.7400.645 = 0.117 kN/m2;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= 1.26.281+ 1.44.568= 13.932 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.8
11、51.4NQ = 1.26.281+ 0.851.44.568= 12.972 kN;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 0.117 1.8002/10 = 0.065 kN.m; 六、立杆的稳定性计算:不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:立杆的轴向压力设计值 :N = 13.932 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;计算长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3得 :k = 1.155 ;计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 : = 1.500 ;计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 :l0 = 3.119 m;长细比 Lo/i = 197.000 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 := 0.186 ;立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值 :f =205.000 N/mm2; = 13932.000/(0.186489.000)=153.172 N/mm2;立杆稳定性计算 = 153.172 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 N/mm2,满足要求!考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值 :N = 12.972 kN
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