【正文】 （64） （65）荷載加載在結(jié)點上，密目網(wǎng)按照簡支板的方法計算風(fēng)荷載，w==。由公式64和公式65計算內(nèi)力，其計算過程如下所示。 Wv=根據(jù)《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》，自上而下疊加斜桿的最大內(nèi)力，驗算斜桿兩端連接扣件抗滑強(qiáng)度，按照下列公式66計算。 （66）式中：QＣ——扣件抗滑強(qiáng)度，取8KN。 根據(jù)公式66計算斜桿兩端連接扣件抗滑強(qiáng)度。在每個剪刀撐兩端共計兩個扣件，其抗滑強(qiáng)度計算過程如下所示。 通過以上計算可知，斜桿兩端連接扣件抗滑強(qiáng)度滿足施工使用的要求。 四 支架立桿強(qiáng)度驗算考慮到支架立桿搭設(shè)時垂直度可能存在不足。偏斜量是按照《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》容許傾斜度來取值，如下圖65所示。圖64 立桿變形示意圖 單位：mm按單向壓彎桿件驗算，產(chǎn)生的偏斜彎矩，其計算過程如下所示。M1=Ny==m （67） 根據(jù)《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》風(fēng)荷載對立桿產(chǎn)生的彎矩計算公式如下式68所示。 WW=αl02Wk/10 （68）式中：WW——單肢立桿彎矩（kNm）；α——立桿縱距（m）； l0——立桿計算長度（m）；Wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）。根據(jù)公式68風(fēng)荷載對立桿產(chǎn)生的彎矩計算如下所示。 WW=αl02Wk/10=m根據(jù)公式67和公式68計算的彎矩組合如下所示。 M=M1+ Mw=+=m 根據(jù)《材料力學(xué)》可知，組合應(yīng)力的公式計算如下式69所示。 (69) 可知，立桿壓彎應(yīng)力計算如下。通過以上計算可知，其應(yīng)力σ＝[σ]＝205N/mm2，根據(jù)《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值[f]＝205MPa，強(qiáng)度滿足施工使用的要求。五 立桿整體穩(wěn)定性驗算根據(jù)圖61可知，碗扣式支架的橫桿與縱桿約束立桿，則計算簡圖如下圖66所示。從圖61可知立桿與水平橫桿和縱桿的碗扣連接有松動，立桿計算長度系數(shù)按照兩端鉸接計算，其截面柱或壓桿的計算長度系數(shù)u見下表66所示。 項 次1234桿端連接方式一端固定一端自由兩端鉸接一端固定一端鉸接兩端固定u21圖65 立桿穩(wěn)定性計算簡圖 單位：cm根據(jù)表66可知，長細(xì)比λ＝μh/i＝1200/＝，由此可查《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ1662008)附錄C，可知立桿穩(wěn)定系數(shù)φ＝。 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，穩(wěn)定性計算公式參數(shù)如下公式610所示。 （610）式中：——歐拉臨界力（kN)； E——彈性模量（N/mm2）； A——截面面積（mm2）； λx——長細(xì)比。Q235A級鋼材的彈性模量：E＝105N/mm2，則由公式610計算穩(wěn)定性計算公式參數(shù)，其計算過程如下所示。 ＝π2105103/（）= 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，立桿穩(wěn)定性計算公式如下611所示。 (611)式中： ——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的軸心壓力；——歐拉臨界力（kN)； ——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩； ——在彎矩作用平面內(nèi)對較大受壓纖維的毛截面模量； ——等效彎矩系數(shù)，；——截面塑性發(fā)展系數(shù)。根據(jù)表63可知N＝，由公式67和公式68可知M＝m。根據(jù)公式611歐拉臨界應(yīng)力計算過程如下所示：根據(jù)公式62計算，容許承載力計算如下所示。 [N]＝φAf＝205103= 通過以上計算，N＝[N]＝，并且歐拉應(yīng)力σ＝[σ]＝205N/mm2，立桿穩(wěn)定性可以得到保證。六 立桿局部穩(wěn)定性計算立桿為φ48mm，δ＝，Q235熱軋圓鋼管。按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，對于圓管截面本身局部穩(wěn)定必須滿足下列要求。 D/t≤100235/fy＝ 式中：fy——立桿設(shè)計強(qiáng)度205N/mm2。 碗扣式腳手架立桿D/t＝48/=，可見立桿桿件截面本身是滿足這一規(guī)范要求。 當(dāng)然對于圓管其局部穩(wěn)定受管壁初始變形影響較大，實際的局部臨界應(yīng)力較理論值低的多，理論臨界局部屈服應(yīng)力值如下所示。 σcr＝t/D＝105＝18175N/mm2 理論臨界局部屈服應(yīng)力值σcr＝18175N/mm2遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前述整體穩(wěn)定驗算中σ＝。通過計算結(jié)果可見，只要在立桿搭設(shè)操作過程中對桿件外觀變形進(jìn)行檢查，對于管壁內(nèi)陷，桿件彎曲的碗扣桿件一律棄用，則局部穩(wěn)定是完全有保證的。 七 底座和頂托強(qiáng)度驗算底座和頂托均采用φ38mm（Q235A）可調(diào)螺桿，其最大抗壓能力計算如下所示：Nmax＝(πD2/4)fy＝π382205103/4＝ 通過以上計算結(jié)果可知Nmax＝。通過計算結(jié)果表明底座和頂托強(qiáng)度滿足施工使用的要求。八 整體抗傾覆驗算支架布置按1209090來進(jìn)行整體抗傾覆計算，按不同位置分別進(jìn)行驗算。單跨箱梁投影面積最小為25m30m，則碗扣支架布置為29列35行，按最高墩布置為10層，則整體抗傾覆驗算如下。橫橋向自重穩(wěn)定力矩：M1=（LGn1+HGn2）29（291）＝[10+（+）11] 1029（291）＝m橫橋向風(fēng)荷載傾覆力矩：M2= n1Wvh=1012=m橫橋向抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0= M1/ M2=﹥，《)按上述方法計算。單跨箱梁投影面積最小為9m20m，則碗扣支架布置為11列23行，按最高墩布置為10層，則整體抗傾覆驗算如下。橫橋向自重穩(wěn)定力矩：M1=（LGn1+HGn2）11（111）＝[10+（+）11] 1011（111）＝m橫橋向風(fēng)荷載傾覆力矩：M2= n1Wvh=1012=m橫橋向抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0= M1/ M2=﹥，《)按上述方法計算。單跨箱梁投影面積最小為13m30m，則碗扣支架布置為15列35行，按最高墩布置為10層，則整體抗傾覆驗算如下。橫橋向自重穩(wěn)定力矩：M1=（LGn1+HGn2）15（151）＝[10+（+）11] 1015（151）＝m橫橋向風(fēng)荷載傾覆力矩：M2= n1Wvh=1012=m橫橋向抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0= M1/ M2=﹥，《)按上述方法計算。九 支架地基承載力計算地基承載力計算公式如下式612所示。 P＝N/A （612） 式中：N——支架傳遞基礎(chǔ)頂面的軸心力； A——硬化地基受力面面積。 底座為140140mm，直接支承在混凝土墊層上，=。根據(jù)表62，碗扣支架自重計算如下所示。 G＝LGn1+HGn2＝10+（+）11＝ 將自重?fù)Q算為千牛，G＝10103=?；炷辆植砍袎簯?yīng)力計算如下。σ壓＝（Pmax+G）/A＝（+）/（）=﹤ MpaC20混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fc=。則混凝土局部承壓滿足受力要求。C20混凝土容重為24KN/m3，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fc=，其剛性角取45176。；壓實度不小于95%的灰土承載力取150kPa，容重為16KN/m3，其壓力擴(kuò)散角取28176。根據(jù)公式612，硬化后地基承載力計算如下所示。 σ＝[++(+2h)2h24]/（+2h）2≤150kPa從上式得出h≥，C20混凝土墊層厚度確定為20cm。建議地基處理方案：清除表土至堅實地基土后整平壓實，壓實度不小于95%；攤鋪兩層3:7灰土整平碾壓密實，每層厚度20cm，壓實度不小于95%；澆筑20cm厚C20素混凝土墊層。地基承載力驗算如下所示。C20混凝土墊層底對灰土的壓力fn1=[++24(+2)2]/(+2)2= kPa﹤150 kPa 則灰土承載力可滿足要求。自然地基承受壓力fn1=(++24+16)/=，則支架地基持力層承載力特征值不得小于80kPa。十 軟弱下臥層檢算根據(jù)地質(zhì)勘測報告可知，地表下0～3m為建筑垃圾和粘性土等回填土，在地基設(shè)計中需進(jìn)行軟弱下臥層檢算。計算簡圖如下。自砼墊層底開始計算，每20cm為一層，按3:7灰土計算(σ1為自重應(yīng)力，σ2為附加應(yīng)力)。第一層：z=0 σ1=0kPa σ2= σ1+σ2=0+=；第二層：z= σ1=16= σ2=[+2tan(28176。)]2= σ1+σ2=+=；第三層：z= σ1=16= σ2=[+2tan(28176。)]2= σ1+σ2=+=；第四層：z= σ1=16= σ2=[+2tan(28176。)]2= σ1+σ2=+=；第五層：z= σ1=16= σ2=[+2tan(28176。)]2= σ1+σ2=+=；第六層：z= σ1=16= σ2=[+2tan(28176。)]2= σ1+σ2=+=；第七層：z= σ1=16= σ2=[+2tan(28176。)]2= σ1+σ2=+=；第八層：z= σ1=16= σ2=[+2tan(28176。)]2= σ1+σ2=+=；第九層：z= σ1=16= σ2=[+2tan(28176。)]2= σ1+σ2=+=；由上述計算過程可知，基底應(yīng)力最小。因此