【文章內(nèi)容簡介】 與樓板連接的螺栓直徑 (mm):； 樓板混凝土標(biāo)號 :C30； 支撐數(shù)量為 :1； 懸挑水平鋼梁采用懸臂式結(jié)構(gòu)，沒有鋼絲繩或支桿與建筑物拉結(jié)。 第 27 頁 共 128 頁 二、大橫桿的計算 : 按照《扣件式 鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》 (JGJ1302020)第 ，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 :P1= kN/m ； 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 :P2= (2+1)= kN/m ； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : Q= (2+1)= kN/m； 靜荷載的設(shè)計值 : q1= + = kN/m； 活荷載的設(shè)計值 : q2= = kN/m； 第 28 頁 共 128 頁 圖 1 大橫桿設(shè)計荷載組合簡圖 (跨中最大彎矩和跨中最大撓度 ) 圖 2 大橫桿設(shè)計荷載組合簡圖 (支座最大彎矩 ) 跨中和支座最大彎距分別按圖 圖 2組合。 跨中最大彎距計算公式如下 : 跨中最大彎距為 M1max= + = ； 支座最大彎距 計算公式如下 : 支座最大彎距為 M2max= = ； 選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算： σ=Max(106,106)/= N/mm2； 大橫桿的最大彎曲應(yīng)力為 σ= N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 [f]= N/mm2，滿足要求！ 第 29 頁 共 128 頁 : 最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下 的撓度。 計算公式如下： 其中： 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : q1= P1+P2=+= kN/m； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : q2= Q = kN/m； 最大撓度計算值為： V= (100 105 )+ (100 105 ) = mm； 大橫桿的最大撓度 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 10 mm，滿足要求！ 三、小橫桿的計算 : 根據(jù) JGJ1302020第 ，小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值： p1= = kN； 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值： P2= (2+1)= kN； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Q= (2+1) = kN； 集中荷載的設(shè)計值 : P= (+)+ = kN； 第 30 頁 共 128 頁 小橫桿計算簡圖 最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計算公式如下 : Mqmax = ； 集中荷載最大彎矩計算公式如下 : Mpmax = ； 最大彎矩 M= Mqmax + Mpmax = ； 最大應(yīng)力計算值 σ = M / W = 106/= N/mm2 ； 小橫桿的最大應(yīng)力計算值 σ = N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 N/mm2，滿足要求！ 第 31 頁 共 128 頁 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 : Vqmax=5 (384 105 ) = 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 : Vpmax = (3 ) /(72 105 ) = mm； 最大撓度和 V = Vqmax + Vpmax = + = mm； 小橫桿的最大撓度和 mm 小于 小 橫 桿 的 最 大 容 許 撓 度 ,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 ，按照扣件抗滑承載力系數(shù) ，該工程實(shí)際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為 。 第 32 頁 共 128 頁 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 (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 = = kN； 腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 : P3 = ； 活荷載標(biāo)準(zhǔn) 值 : Q = /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 (kN)，為 NG1 = [+( 2/2+ 2) ] = ； 第 33 頁 共 128 頁 (2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2)；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為 NG2= 5 (+)/2 = kN； (3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m)；采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為 NG3 = 5 ； (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng) (kN/m2)； NG4 = = 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，內(nèi)、外立桿按一縱距內(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 = kN； 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計算 其中 Wo 基本風(fēng)壓 (kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (GB500092020)的規(guī)定采用： Wo = kN/m2； Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (GB500092020)的規(guī)定采用： 第 34 頁 共 128 頁 Uz= ； Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為 ； 經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = = kN/m2； 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； 考慮風(fēng)荷載時 ,立桿的軸向壓力設(shè)計值 為 N = NG+ = + = kN； 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = ； 六、立桿的穩(wěn)定性計算 : 不組合風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 立桿的軸向壓力設(shè)計值 ： N = 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《扣件式規(guī)范》表 ： k = ； 計算長度系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表 ： μ = ； 計算長度 ,由公式 lo = kμh 確定 ： l0 = m； 第 35 頁 共 128 頁 長細(xì)比 Lo/i = ； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) φ,由長細(xì)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(qiáng)度設(shè)計值 ： [f] = N/mm2； σ = ()= N/mm2； 立桿穩(wěn)定性計算 σ = N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 [f] = N/mm2，滿足要求！ 考慮風(fēng)荷載時 ,立桿的穩(wěn)定性計算公式 立桿的軸心壓力設(shè)計值 ： N = 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《扣件式規(guī)范》表 ： k = ； 計算長度系數(shù)參照《扣件式規(guī)范》表 ： μ = ； 計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定： l0 = m； 長細(xì)比 : L0/i = ； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) φ,由長細(xì)比 lo/i 的結(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(qiáng)度設(shè)計值 ： [f] = N/mm2； σ = ()+； 第 36 頁 共 128 頁 立桿穩(wěn)定性計算 σ = N/mm2 小于 立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 [f] = 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： Nl = Nlw + N0 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Wk = 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《規(guī)范》 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(xì)比 l0/i = ， l為內(nèi)排架距離墻的長度； 第 37 頁 共 128 頁 又： A = cm2； [f]= N/mm2； 連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf = 104 103 = kN； Nl = Nf = ,連墻件的設(shè)計計算滿足要求！ 連墻件采用普通螺栓連接，普通螺栓計算參見《施工計算手冊》鋼結(jié)構(gòu)部分。 連墻件普通螺栓連接示意圖 八、懸挑梁的受力計算 : 懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計算 懸出端 C受腳手架荷載 N的作用，里端 B為與樓板的錨固點(diǎn)， A為墻支點(diǎn)。 第 38 頁 共 128 頁 懸臂單跨梁計算簡圖 支座反力計算公式 支座彎矩計算公式 C點(diǎn)最大撓度計算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。 本方案算例中， m = m， l = m， m1 = m， m2 = m； 水平支撐梁的截面慣性矩 I = cm4，截面模量 (抵抗矩 ) W = cm3。 第 39 頁 共 128 頁 受腳手架作用集中強(qiáng)度計算荷載 P=+=； 水平鋼梁自重強(qiáng)度計算荷載 q= 103 = kN/m； k=k1= / = k2= / = 代入公式，經(jīng)過計算得到 支座反力 RA = kN 支座反力 RB = kN 最大彎矩 MA = 最大應(yīng)力 σ = /( )= 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(qiáng)度設(shè)計值 N/mm2,滿足要求 ! 受腳手架作用集中計算荷載 N= + = kN 水平鋼梁自重計算荷載 q= = kN/m 最大撓度 Vmax= mm 按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 (GB500172020)附錄 A結(jié)構(gòu)變形規(guī)定，受彎構(gòu)件的跨度對懸臂梁為 懸伸長 度的兩倍，即 mm 水平支撐梁的最大撓度 mm 小于 水平支撐梁的最大容許撓度 ,滿足要求 ! 第 40 頁 共 128 頁 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 其中 φb 均勻彎曲的受彎構(gòu)