落地式外脚手架计算书按新规计算Word文档格式.docx
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钢管惯性矩计算采用匸n(D4-d4)/64,抵抗距计算采用Wn(D4-d4)/32D。
一、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=0.040kN/m
荷载的计算值
q=1.2X0.040+1.2X0.210+1.4X2.400=3.660kN/m
PHI「III八HHHq
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
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:
%
M=3.660X1.0502/8=0.504kN.m
(T=0.504X106/5260.0=95.883N/mm2
小横杆的计算强度小于143.5N/mm,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:
5討4
荷载标准值q=0.040+0.210+2.400=2.650kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
45
V=5.0X2.650X1050.04/(384X2.06X105X127100.0)=1.602mm
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
P1=0.040X1.050=0.042kN
荷载的计算值P=(1.2X0.042+1.2X0.220+1.4X2.520)/2=1.921kN
大横杆计算简图
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:
%"
隔卩
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=0.08X(1.2X0.040)X1.2002+0.175X1.921X1.200=0.409kN.m(T=0.409X106/5260.0=77.750N/mm2
大横杆的计算强度小于143.5N/mm,满足要求!
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:
%-0.677—
集中荷载最大挠度计算公式如下:
卩E'
rWx10057
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V[=0.677X0.040X1200.004/(100X2.060X105Xl27100.000)=0.021mm
集中荷载标准值P=(0.042+0.220+2.520)/2=1.391kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.146X1391.093X1200.003/(100X2.060X105X127100.000)=1.052mm
最大挠度和
V=V1+V2=1.073mm
大横杆的最大挠度小于1200.0/150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):
值。
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
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0.1202
NG1=0.120X20.000=2.404kN
(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=0.350X2X1.200X(1.050+0.300)/2=0.567kN
(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
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);
0.010
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.415kN。
经计算得到,活荷载标准值Nq=4.000X2X1.200X1.050/2=5.040kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中Wo
2
基本风压(kN/m),W0=0.300
风荷载高度变化系数,LZ=1.000
风荷载体型系数:
Us=0.600
经计算得到:
Wk=0.300X1.000X0.600=0.180kN/m*2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.9X1.4Nq
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力:
N=1.2X3.415+0.9X1.4X5.040=10.448kN
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
N=1.2X3.415+1.4X5.040=11.154kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw计算公式
W=0.9X1.4Wklah/10
其中
Wk
风荷载标准值(kN/m);
其中N
立杆的轴心压力设计值,N=11.154kN;
计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm;
计算长度附加系数,取1.155;
计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;
计算长度(m),由公式Io=kuh确定,10=1.155x1.500x1.800=3.118m;
立杆净截面面积,A=5.060cm;
3
W――立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm;
由长细比,为3118/16=196;
轴心受压立杆的稳定系数
,由长细比I0/i的结果查表得到0.188;
(7
钢管立杆受压强度计算值
(N/mm);
[f]—
钢管立杆抗压强度设计值,
[f]=143.50N/mm*2;
(T=11154/(0.19x506)=117.461N/mm;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算(T<
[f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
六、最大搭设高度的计算:
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]=37.143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],按下列计算:
Mwk
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,MWk=0.070kN.m;
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度[H]=30.998米。
取上面两式计算结果的最小值,脚手架允许搭设高度[H]=30.998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:
I=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:
风荷载标准值,w=0.180kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积
w=3.60X3.60=12.960m2
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Niw=3.266kN,连墙件轴向力计算值Ni=6.266kN
根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值Nfi=0.85Ac[f]
根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值Nf2=0.85©
A[f]
其中©
轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.59的结果查表得到©
=0.95;
净截面面积Ac=5.06cm2;
毛截面面积A=18.32cm2;
[f]=143.50N/mm2。
经过计算得到Nfi=61.719kN
Ni>
N,连墙件的设计计算满足强度设计要求!
经过计算得到Nf=212.711kN
N2>
N,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=6.266kN小于扣件的抗滑力8.0kN,连墙件扣件满足要求!
八、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
pk
其中p
脚手架立杆基础底面处的平均压力标准值,pk=Nk/A=33.82(kPa)
上部结构传至基础顶面的轴向力标准值Nk=3.41+5.04=8.45kN
基础底面面积(m2);
A=0.25
地基承载力设计值(kN/m2);
fg=68.00
地基承载力设计值应按下式计算
g=kcXfgk
地基承载力的计算满足要求!
扣件脚手架计算满足要求!
计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm;
W――立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3;
轴心受压立杆的稳定系数,由长细比I0/i的结果查表得到0.188;
Mw――计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,M=0.088kN.m;
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