【文章內(nèi)容簡介】 與樓板連接的螺栓直徑 (mm):； 樓板混凝土標號 :C30； 支撐數(shù)量為 :1； 懸挑水平鋼梁采用懸臂式結構，沒有鋼絲繩或支桿與建筑物拉結。 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規(guī)范》 (JGJ1302020)第 ，大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，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。 大橫桿的自重標準值 :P1= kN/m ； 腳手板的自重標準值 :P2= (2+1)= kN/m ； 活荷載標準值 : Q= (2+1)= kN/m； 靜荷載的設計值 : q1= + = kN/m； 活荷載的設計值 : q2= = kN/m； 第 28 頁 共 128 頁 圖 1 大橫桿設計荷載組合簡圖 (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行強度驗算： σ=Max(106,106)/= N/mm2； 大橫桿的最大彎曲應力為 σ= N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強度設計值 [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： 靜荷載標準值 : q1= P1+P2=+= kN/m； 活荷載標準值 : 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行強度和撓度計算，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。 大橫桿的自重標準值： p1= = kN； 腳手板的自重標準值： P2= (2+1)= kN； 活荷載標準值： Q= (2+1) = kN； 集中荷載的設計值 : 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準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 = ； 最大應力計算值 σ = M / W = 106/= N/mm2 ； 小橫桿的最大應力計算值 σ = N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強度設計值 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； 集中荷載標準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) ，該工程實際的旋轉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 扣件抗滑承載力設計值 ,取 kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值； 大橫桿的自重標準值 : P1 = 2/2= kN； 小橫桿的自重標準值 : P2 = = kN； 腳手板的自重標準值 : P3 = ； 活荷載標準 值 : Q = /2 = kN； 荷載的設計值 : R= (+)+ = kN； R kN，單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求 ! 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、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結構自重標準值 (kN)，為 NG1 = [+( 2/2+ 2) ] = ； 第 33 頁 共 128 頁 (2)腳手板的自重標準值 (kN/m2)；采用竹笆片腳手板，標準值為 NG2= 5 (+)/2 = kN； (3)欄桿與擋腳手板自重標準值 (kN/m)；采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標準值為 NG3 = 5 ； (4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(wǎng) (kN/m2)； NG4 = = kN； 經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = kN； 活荷載為施工荷載標準值產(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，活荷載標準值 NQ= 2/2 = kN； 風荷載標準值按照以下公式計算 其中 Wo 基本風壓 (kN/m2)，按照《建筑結構荷載規(guī)范》 (GB500092020)的規(guī)定采用： Wo = kN/m2； Uz 風荷載高度變化系數(shù)，按照《建筑結構荷載規(guī)范》 (GB500092020)的規(guī)定采用： 第 34 頁 共 128 頁 Uz= ； Us 風荷載體型系數(shù)：取值為 ； 經(jīng)計算得到，風荷載標準值 Wk = = kN/m2； 不考慮風荷載時 ,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = += + = kN； 考慮風荷載時 ,立桿的軸向壓力設計值 為 N = NG+ = + = kN； 風荷載設計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為 Mw = ； 六、立桿的穩(wěn)定性計算 : 不組合風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 立桿的軸向壓力設計值 ： N = kN； 計算立桿的 截面回轉半徑 ： 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 長細比 Lo/i = ； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) φ,由長細比 lo/i 的計算結果查表得到 ： 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 立桿的抗壓強度設計值 [f] = N/mm2，滿足要求！ 考慮風荷載時 ,立桿的穩(wěn)定性計算公式 立桿的軸心壓力設計值 ： N = kN； 計算立桿的截面回轉半徑 ： 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； 長細比 : L0/i = ； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) φ,由長細比 lo/i 的結果查表得到 ： 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 立桿的抗壓強度設計值 [f] = N/mm2，滿足要求！ 七、連墻件的計算 : 連墻件的軸向力設計值應按照下式計算： Nl = Nlw + N0 風荷載標準值 Wk = kN/m2； 每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側的迎風面積 Aw = m2； 按《規(guī)范》 的軸向力 (kN), N0= kN； 風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設計值 (kN)，按照下式計算： Nlw = Wk Aw = kN； 連墻件的軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= kN； 連墻件承載力設計值按下式計算： Nf = φA[f] 其中 φ 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)； 由長細比 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計值為 Nf = 104 103 = kN； Nl = Nf = ,連墻件的設計計算滿足要求！ 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》鋼結構部分。 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， A為墻支點。 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度計算荷載 P=+=； 水平鋼梁自重強度計算荷載 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 = 最大應力 σ = /( )= N/mm2 水平支撐梁的最大應力計算值 N/mm2 小于 水平支撐梁的抗壓強度設計值 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《鋼結構設計規(guī)范》 (GB500172020)附錄 A結構變形規(guī)定，受彎構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