【文章內(nèi)容簡介】 最不利分配的彎矩和； 均布荷載最大彎矩計算公式如下 : Mqmax = ql2/8 Mqmax = m； 集中荷載最大彎矩計算公式如下 : Mpmax = Pl/3 Mpmax = m ； 最大彎矩 M = Mqmax + Mpmax = kN m； 最大應(yīng)力計算值 σ = M / W = 106/4490= N/mm2 ； 小橫桿的最大彎曲應(yīng)力 σ = N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強度設(shè)計值 205 N/mm2，滿足要求！ 最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的撓度和； 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式如下 : νqmax = 5ql4/384EI νqmax=58004/(384105107800) = mm ； 大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = ++ = kN； 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下 : νpmax = Pl(3l2 4l2/9)/72EI 20 νpmax = 800(3800248002/9 ) /(72105107800) = mm； 最大撓度和 ν = νqmax + νpmax = + = mm； 小橫桿的最大撓度為 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 800/150= 10 mm,滿足要求！ 四、扣件抗滑力的計算 : 按規(guī)范表 ,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為 ，該工程實際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為 。 縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算 (《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》 ): R ≤ Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值 ,取 kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值； 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 : P1 = 2/2= kN； 小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 : P2 = ； 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 : P3 = ； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : Q = 2 /2 = kN； 荷載的設(shè)計值 : R= (++)+ = kN； R kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求 ! 五、腳手架立桿荷載的計算 : 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，為 NG1 = [+( 2/2) ] = ； (2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為 NG2= 10 (+)/2 = kN； (3)欄桿與擋腳手板自重 標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為 NG3 = 10 ； (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng) : kN/m2 21 NG4 = 18 = kN； 經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = kN； 活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的 1/2取值。經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 2 2/2 = kN； 不考慮風(fēng)荷載時 ,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = += + = kN； 六、立桿的穩(wěn)定性計算 : 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為： σ = N/(φA) ≤ [f] 立桿的軸向壓力設(shè)計值 ： N = Nd = kN； 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 ： i = cm； 計算長度附加系數(shù)參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ1302021)表 ： k = ；當(dāng)驗算桿件長細比時 ，取 ； 計算長度系數(shù)參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ1302021)表 ： μ = ； 計算長度 ,由公式 lo = k μh 確定 ： l0 = m； 長細比 Lo/i = 196 ； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) φ,由長細比 lo/i 的計算結(jié)果查表得到 ： φ= ； 立桿凈截面面積 ： A = cm2； 立桿凈截面模量 (抵抗矩 ) ： W = cm3； 鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值 ： [f] =205 N/mm2； σ = 11137/(424)= N/mm2； 立桿穩(wěn)定性計算 σ = N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設(shè)計值 [f] = 205 N/mm2，滿足要求！ 七、連墻件的計算 : 連墻件的軸向力設(shè)計值應(yīng)按照下式計算： 22 Nl = Nlw + N0 連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按腳手架頂部高度計算 μz＝ ， μs＝ ， ω0＝， Wk = μsω0= = kN/m2； 每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積 Aw = m2； 按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》 (JGJ1302021)墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力 (kN), N0= kN； 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值 (kN)，按照下式計算： Nlw = Wk Aw = kN； 連墻件的軸向力設(shè)計值 Nl = Nlw + N0= kN； 連墻件承載力設(shè)計值按下式計算： Nf = φA[f] 其中 φ 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)； 由長細比 l/i = 300/ 結(jié)果查表得到 φ=， l為內(nèi)排架距離墻的長度； A = cm2； [f]=205 N/mm2； 連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf = 104 205 103 = kN； Nl = Nf = ,連墻件的設(shè)計計算滿足要求！ 連墻件采用雙扣件與墻體連接。 由以上計算得到 Nl = 16 kN，滿足要求！ 23 連墻件扣件 連接示意圖 八、懸挑梁的受力計算 : 懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計算。 懸臂部分受腳手架荷載 N的作用，里端 B為與樓板的錨固點， A為墻支點。 本方案中，腳手架排距為 800mm，內(nèi)排腳手架距離墻體 300mm，支拉斜桿的支點距離墻體為 1200mm， 水平支撐梁的截面慣性矩 I = 1130 cm4，截面抵抗矩 W = 141 cm3，截面積A = cm2。 受腳手架集中荷載 N= + = kN； 水平鋼梁自重荷載 q= = kN/m； 24 懸挑腳手架示意圖 懸挑腳手架計算簡圖 經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到 懸挑腳手架支撐梁剪力圖 (kN) 25 懸挑腳手架支撐梁彎矩圖 (kN m) 懸挑腳手架支撐梁變形圖 (mm) 各支座對支撐梁的支撐反力由左至右分別為： R[1] = kN； R[2] = kN； R[3] = kN。 最大彎矩 Mmax= kN m； 最大應(yīng)力 σ =M/+N/A= 106 /( 141000 )+ 103 / 2610 = N/mm2； 水平支撐梁的最大應(yīng)力計算值 N/mm2 小于 水平支撐梁的抗壓強度設(shè)計值 215 N/mm2,滿足要求！ 九、懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算 : 水平鋼梁采用 16號工字鋼 ,計算公式 如下 σ = M/φbWx ≤ [f] 其中 φb 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)： 26 查表《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 (GB500172021)得， φb= 由于 φb大于 ，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 (GB500172021)附表 B，得到 φb值為 。 經(jīng)過計算得到最大應(yīng)力 σ = 106 /( 141000 )= N/mm2； 水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 σ = 小于 [f] = 215 N/mm2 ,滿足要求 ! 十、拉繩的受力計算 : 水平鋼梁的 軸力 RAH和拉鋼繩的軸力 RUi按照下面計算 RAH = ΣRUicosθi 其中 RUicosθi為鋼繩的 拉力對水平桿產(chǎn)生的軸壓力。 各支點的支撐力 RCi=RUisinθi 按照以上公式計算得到由左至右各鋼繩拉力分別為： RU1= kN； 十一、拉繩的強度計算 : 鋼絲拉繩 (支桿 )的內(nèi)力計算： 鋼絲拉繩 (斜拉桿 )的軸力 RU均取最大值進行計算，為 RU= kN 選擇 6 19鋼絲繩 ,鋼絲繩公稱抗拉強度 1700MPa，直徑 14mm。 [Fg] = aFg/K 其中 [Fg] 鋼絲繩的容許拉力 (kN)； Fg 鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和 (kN)，查表得 Fg＝ 123KN； α 鋼絲繩之間的荷載不均勻系數(shù)，對 6 1 6 3 6 61鋼絲繩分別取 、 。 α＝ ； K 鋼絲繩使用安全系數(shù)。 K＝ 6。 得到： [Fg]=Ru＝ 。 經(jīng)計算，選此型號鋼絲繩能夠滿足要求。 鋼絲拉繩 (斜拉桿 )的拉環(huán)強度計算 鋼絲拉繩 (斜拉桿 )的軸力 RU的最大值進行計算作為拉環(huán)的拉力 N，為 N=RU= 鋼絲拉繩 (斜拉桿 )的拉環(huán)的強度計算公式為 27 σ = N/A ≤ [f] 其中 [f] 為拉環(huán)鋼筋抗拉強度，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 每個拉環(huán)按 2個截面計算的吊環(huán)應(yīng)力不應(yīng)大于 50N/mm2； 所需要的鋼絲拉繩 (斜拉桿 )的拉環(huán)最小直徑 D=(13294 4/( 502)) 1/2 =13mm； 實際拉環(huán)選用直徑 D=14mm 的 HPB235的鋼筋制作即可。 十二、錨固段與樓板連接的計算 : 水平鋼梁與樓板壓點如果采用壓環(huán)，拉環(huán)強度計算如下： 水平鋼梁與樓板壓 點的拉環(huán)受力 R= kN； 壓環(huán)鋼筋的設(shè)計直徑 D=18mm； 水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)強度計算公式為 : σ = N/2A ≤ [f] 其中 [f] 為拉環(huán)鋼筋抗拉強度，按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 每個拉環(huán)按 2個截面計算的吊環(huán)應(yīng)力不應(yīng)大于 50N/mm2； A=πD2/4=182/4= σ=N/2A=2=； 水平鋼梁與樓板壓點的拉環(huán)一定要壓在樓板下層鋼筋下面，并要保證兩側(cè)30cm以上搭接長度。 拉環(huán) 所受應(yīng)力小于 50N/mm2，滿足要求！ 十三、腳手架配件數(shù)量匡算 : 扣件式鋼管腳手架的桿件配備數(shù)量需要一定的富余量，以適應(yīng)構(gòu)架時變化需要， 因此按匡算方式來計算；根據(jù)腳手架立桿數(shù)量按以下公式進行計算： L = H (n (1+Hs/H)+la/h n2 la/h) + [(H/h)1]取整 (m+2) c N1 = (H/2h + 1) n N2 = (H/h + 1) n (1+Hs/H) + (c/la+1) (m+2) K N3 = L/li 28 N4 = L/li S = (n2) la lb L 長桿總長度 (m)； N1 小橫桿數(shù) (根 )； N2 直角扣件數(shù) (個 )； N3 對接扣件數(shù) (個 )； N4 旋轉(zhuǎn)扣件數(shù) (個 )； S 腳手板面積 (m2)； n 立桿總數(shù) (根 ) n=202； H 搭設(shè)高度 (m) H=18； h 步距 (m) h=； la 立桿縱距 (m) la=； li 長桿平均長度； m 大 /小橫桿搭設(shè)根數(shù)； K 腳手板鋪設(shè)層 ； c 腳手架搭設(shè)總長 度； lb 立桿橫距 (m) lb=； Hs 雙立桿計算高度； 長桿總長度 (m) L = (202 (1+) + 202/ 2 )+() (2+2) =； 小橫桿數(shù) (根 ) N1 = ( / 1/2 + 1) 202 = 13