承插式盘扣施工方案(6)

FR ≤ Qb

其中 Qb —— 连接盘抗剪承载力设计值,取40.0kN； FR —— 作用在盘扣节点处连接盘上的竖向力设计值； 荷载值计算

横杆的自重标准值 P1=0.076×1.500=0.115kN

脚手板的荷载标准值 P2=0.300×1.200×1.500/2=0.270kN

活荷载标准值 Q=2.000×1.200×1.500/2=1.800kN

荷载的计算值 R=1.2×0.115+1.2×0.270+1.4×1.800=2.982kN 盘扣节点抗剪承载力的设计计算满足要求!

五、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0.1520 NG1 = 0.152×20.600=3.132kN

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30 NG2 = 0.300×4×1.500×(1.200+0.300)=1.350kN

(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

NG3 = 0.170×1.500×4=1.020kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.010×1.500×20.600=0.309kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.811kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = 2.000×2×1.500×1.200/2=3.600kN 风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)， W0 = 0.300 Uz —— 风荷载高度变化系数，Uz = 1.000

Us —— 风荷载体型系数： Us = 0.600 经计算得到：Wk = 0.300×1.000×0.600 = 0.180kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.9×1.4NQ

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力： N=1.2×5.811+0.9×1.4×3.600=11.509kN 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

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力： N=1.2×5.811+1.4×3.600=12.013kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.9×1.4Wklah2/10

其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； h —— 立杆的步距 (m)。 经过计算得到风荷载产生的弯矩：

Mw=0.9×1.4×0.180×1.500×2.000×2.000/10=0.136kN.m 六、立杆的稳定性计算:

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=12.013kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.450；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.450×2.000=2.900m；

A —— 立杆净截面面积，A=4.500cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.730cm3； λ —— 由长细比，为2900/16=182；

φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.159；

σ —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=300.00N/mm2； 经计算得到:

σ=12013/(0.16×450)=168.245N/mm2；

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=11.509kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； k —— 计算长度附加系数，取1.155；

u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.450；

l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.450×2.000=2.900m；

A —— 立杆净截面面积，A=4.500cm2； W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.730cm3； λ —— 由长细比，为2900/16=182；

φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.159；

MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.136kN.m； σ —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；

[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=300.00N/mm2；

经计算得到 σ=11509/(0.16×450)+136000/4730=189.956N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求! 七、最大搭设高度的计算:

不考虑风荷载时，双排脚手架允许搭设高度[H]，按下列计算：

其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.679kN； NQ —— 活荷载标准值， NQ = 3.600kN；

gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.152kN/m； 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] = 72.169米。 考虑风荷载时，双排脚手架允许搭设高度[H]，按下列计算：

其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.679kN； NQ —— 活荷载标准值， NQ = 3.600kN； gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.152kN/m； Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.108kN.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] = 63.671米。 取上面两式计算结果的最小值，脚手架允许搭设高度 [H]=63.671米。

根据规范构造要求，脚手架搭设高度不宜超过24米；当超过24米时，应另行专门设计。

八、连墙件的计算:

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = 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： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk —— 风荷载标准值，wk = 0.180kN/m2；

Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积: Aw = 4.00×4.50 = 18.000m2；

No —— 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 Nlw = 4.536kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 7.536kN 根据连墙件杆件强度要求，轴向力设计值 Nf1 = An[f] 根据连墙件杆件稳定性要求，轴向力设计值 Nf2 = φA[f]

其中 φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=120.00/1.40的结果查表得到φ=0.94；

净截面面积 An = 3.10cm2；毛截面面积 A = 13.85cm2；[f] = 205.00N/mm2。

经过计算得到 Nf1 = 63.598kN

Nf1>Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!

经过计算得到 Nf = 268.142kN

Nf2>Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!

连墙件拉结楼板预埋钢管示意图 九、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 ≤ fg

其中 pk —— 脚手架立杆基础底面处的平均压力标准值，pk =Nk/A=37.64 (kPa)

Nk —— 上部结构传至基础顶面的轴向力标准值 Nk = 5.81+3.60=9.41kN A —— 基础底面面积 (m2)；A = 0.25

fg —— 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 fg = kc × fgk

其中 kc —— 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40 fgk —— 地基承载力标准值；fgk = 170.00

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