Wk = 0.7 30.45030.84030.649 = 0.172 kN/m2; 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
Ns = 1.2NGL+1.4NQ= 1.2319.088+ 1.437.088= 32.828 kN; Nd = 1.2NG+1.4NQ= 1.232.183+ 1.437.088= 12.542 kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
Ns = 1.2 NGL+0.8531.4NQ = 1.2319.088+ 0.8531.437.088= 31.339 kN; Nd = 1.2 NG+0.8531.4NQ = 1.232.183+ 0.8531.437.088= 11.053 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 31.4WkLah2/10 =0.850 31.430.17231.5003 1.200/10 = 0.044 kN.m;
2
六、立杆的稳定性计算:
外脚手架采用双立杆搭设,按照均匀受力计算稳定性。
1. 46.00米以上立杆稳定性计算。
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值 :N =12.542 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.700 ; 计算长度 ,由公式 lo = kμh 确定 :l0 = 2.356 m; 长细比 Lo/i = 149.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.312 ; 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm; σ = 12542.000/(0.312×489.000)=82.203 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 82.203 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2,满足要求!
36
2
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值 :N =11.053 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.700 ; 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 2.356 m; 长细比: L0/i = 149.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.312 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2;
σ = 11053.125/(0.312×489.000)+44140.297/5080.000 = 81.136 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ = 81.136 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm,满足要求!
2
2. 46.00米以下立杆稳定性计算。
不组合风荷载时,双立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值 :N =16.414 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :k = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.700 ; 计算长度 ,由公式 lo = kμh 确定 :l0 = 2.356 m; 长细比 Lo/i = 149.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 :φ= 0.312 ; 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;
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钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2; σ = 12542.000/(0.312×489.000)=82.203 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 82.203 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm,满足要求!
考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式
2
立杆的轴心压力设计值 :N =15.670 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 : k = 1.155 ; 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :μ = 1.700 ; 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 2.356 m; 长细比: L0/i = 149.000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.312 立杆净截面面积 : A = 4.89 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2;
σ = 11053.125/(0.312×489.000)+44140.297/5080.000 = 81.136 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ = 81.136 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2,满足要求!
3
七、最大搭设高度的计算:
按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
NG2K = NG2+NG3+NG4 = 2.183 kN; 活荷载标准值 :NQ = 7.088 kN;
构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:
每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.161 kN/m;
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Hs =[0.31234.890310-43205.0003103-(1.232.183 +1.437.088)]/(1.230.161)=96.912 m;
按《规范》5.3.7条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H] = 96.912 /(1+0.001396.912)=88.349 m;
[H]= 88.349 和 50 比较取较小值。得到,脚手架搭设高度限值 [H] =50.000 m,满足要求!
按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为: NG2K = NG2+NG3+NG4 = 2.183 kN; 活荷载标准值 :NQ = 7.088 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.161 kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.430.85) = 0.044 /(1.4 3 0.85) = 0.037 kN.m;
Hs =( 0.31234.890310-43205.000310-3-(1.232.183+0.8531.43(7.088+0.31234.89030.037/5.080)))/(1.230.161)=97.753 m;
按《规范》5.3.7条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H] = 97.753 /(1+0.001397.753)=89.048 m;
[H]= 89.048 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 [H] =50.000 m,满足要求!
八、连墙件的计算:
39
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算: Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.172 kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m;
按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN; 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算: Nlw = 1.43Wk3Aw = 3.895 kN;
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.895 kN; 连墙件承载力设计值按下式计算: Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比 l0/i = 300.000/15.800的结果查表得到 φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
又: A = 4.89 cm2;[f]=205.00 N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.94934.890310-43205.0003103 = 95.133 kN; Nl = 8.895 < Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl = 8.895小于双扣件的抗滑力 16.0 kN,满足要求!
2
连墙件扣件连接示意图
九、立杆的地基承载力计算:
40
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg 地基承载力设计值:
f2
g = fgk3kc = 200.000 kN/m;
其中,地基承载力标准值:f2gk= 500.000 kN/m ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 0.400 ;
立杆基础底面的平均压力:p = N/A =122.813 kN/m2 ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 11.053 kN;基础底面面积 :A = 0.090 m2 。
p=122.813 ≤ f2g=200.000 kN/m 。地基承载力满足要求!
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