双排双立杆脚手架计算实例

[12-11 16:59:19]   来源:http://www.tmgc8.com  水利水电   阅读:3888

本工程采用双排单管扣件式钢管脚手架,钢管规格为48×3.5mm;密目网规格:2300目/100cm2 ,每目空隙面积为1.3mm2。脚手架立于基槽回填土上,下设50×300×4000木垫板。立杆横距为1.05米,立杆纵距为1.5米,水平杆步距为 1.8米,水平横杆间距为0.75米,内立杆距墙0.3米;连墙件为两步三跨设置,连墙件采用48×3.5mm钢管,用双直角扣件分别与脚手架和框架柱或预埋件连接。搭设高度为20m。外侧立面采用密目安全网全封闭,在二层满铺脚手板进行防护。

    基本风压为0.45KN/m2。施工荷载Qk=3KN/m2。木脚手板自重标准值Qp1=0.35 KN/m2,栏木、挡脚板自重标准值Qp2=0.14 KN/m。

    本脚手架计算依据:

    《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)(以下简称规范)

    《建筑施工手册》第三版(以下简称手册)

 一)纵向水平杆、横向水平杆计算

1.横向水平杆验算

(1)抗弯验算

作用于横向水平杆弯矩设计值:

M=1.2+1.4

则:

Mmax=1.2+1.4

=

=0.478KNm

查规范得:

截面模量W=5.08cm3

Q235钢抗弯强度设计值

===94.09N/mm2 < f=205N/mm2

结论:符合要求

(2)变形验算

查规范得:

弹性模量E=2.06×105 N/mm2

惯性矩I=12.19cm2

作用于横向水平杆线荷载设计值:

q=1.2×0.35×0.75+1.4×3×0.75=3.465 N/m

则挠度为:

===2.18mm<=7mm

同时也小于10mm

结论:满足要求

2.纵向水平杆计算

(1)抗弯验算

横向水平杆向内侧挑出距离为300mm,按200mm计算

F==0.5×3.465×1.05×(1+)2 =2.578KN

Mmax0.175Fla=0.175×2.578×1.5=0.677KNm

抗弯强度

===133.27 N/mm2 < f=205N/mm2

结论:满足要求

(2)挠度验算

===3.97mm<=10mm

结论:满足要求

(3)纵向水平杆与立杆连接扣件抗滑承载力验算:

2.15×2.578=5.5427KN<Rc=8KN

结论:满足要求

二)脚手架立杆验算

1.长细比验算:

查规范得:

k=1.55

u=1.50

=1.58cm

立杆计算长度

=kuh=1.55×1.5×1.8=3.1185m

长细比

===197.37<210(《冷弯薄壁型钢结构技术规范》)

符合要求

2.风荷载产生的立杆弯矩:

(1)密目安全网挡风系数计算

      ===0.841

查规范得

敞开双排扣件钢管脚手架挡风系数=0.089

则:

=+=0.841+0.089=0.868

(2)风荷载标准值计算

查规范得

=1.35

=1.3=1.1284

则:

=0.7=0.7×1.35×1.1284×0.45=0.48KN/m

(3)风荷载产生的立杆弯矩:

=0.85×1.4

   =

=

=0.278KNm

3.立杆段轴向力设计值计算:

(1)组合风荷载时:

查规范得

脚手架结构自重标准值:

=0.1248KN/m

木脚手板自重标准值(按满铺二层计算):

=2×0.35=0.7 N/M2

栏杆、挡脚板自重标准值:

=0.14 KN/m

施工均布活荷载标准值:

=3KN/m

则:

脚手架结构自重标准值产生的轴向力:

==20×0.1248 =2.496 KN

构配件自重标准值产生的轴向力:

=(+0.3)+

    =(1.05+0.3)×1.5×0.7+0.14×1.5

    =0.919 KN

施工荷载标准值产生的轴向力总和:

=(+0.3)

      =(1.05+0.3)×1.5×3

      =3.038KN

组合风荷载时立杆段轴向力设计值:

    N=1.2(+)+0.85×1.4

=1.2×(2.496+0.919)+1.4×3.038

=7.713KN

(2)不组合风荷载时立杆段轴向力设计值:

N=1.2(+)+1.4

=1.2×(2.496+0.919)+1.4×3.038

=8.351KN

4.组合风荷载时立杆稳定性验算:

   查规范得:

   轴心受压构件的稳定系数=0.186

   立杆截面面积A=4.89cm2

      截面模量W=5.08cm3

则:

+=+

        =139.53N/mm3<f=205 N/mm3

符合要求

5.不组合风荷载时立杆稳定性验算:

 =   

     =91.82 N/mm3<f=205 N/mm3

   符合要求

三)连墙件验算

1.抗滑验算www.tmgc8.com

每个连墙件覆盖的脚手架面积:

==2×1.8×3×1.5=16.2 m2

由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值:

=1.4=1.4×0.48×16.2=10.89KN

查规范得:

=5

连墙件的轴向力设计值:

=+=10.89+5=15.89KN

抗滑验算:

查规范得:

每个直角扣件抗滑承载力设计值:

=8 KN

由于采用双扣件设置

故:

=15.89 KN<2=2×8=16 KN

满足要求

2.稳定性验算:

由于连墙件用直角扣件分别连与脚手架和框架柱上的附加钢管上,

因此:

=0.6+0.3+1.05=1.95m

查规范得

回转半径=1.58 cm

长细比验算:

===123<[]=150(《冷弯薄壁型钢结构技术规范》)

满足要求

查规范得

轴心受压构件的稳定系数 =0.434

钢管截面积A=4.89 cm2

连墙件稳定性验算:

==74.87N/mm2<205 N/mm2

满足要求

四)立杆地基承载力验算

1.计算基础面积:

每块垫板长4米,可放置3根立杆。

则:

A=×0.3×4=0.4m2

2.地基承载力设计值:

查《荷载规范》得

回填土承载力:=130 KPa=130 KN/m2

查规范得

脚手架地基承载力调整系数=0.4

则:

=0.4×130=52 KN/m2

3.地基承载力验算

不组合风荷载时立杆段轴向力设计值:

N=8.351KN

则:

===20.9 KN/m2 <=52 KN/m2

    满足要求

经以上验算得出,本工程脚手架满足施工结构安全要求。


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