脚手架的计算(共5页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上镇江市体育会展中心脚手架的计算脚手架的计算按承载力极限状态考虑，结构安全等级取三级，按概率极限状态法进行设计，具体如下。 1、荷载计算 1.1、恒载标准值GK 恒荷载标准值GK由构架基本结构杆部件的自重GK1,作业层面材料的自重GK2和外立面整体拉结杆及防护材料的自重GK3组成,即：GK=GK1+GK2+GK3GK=Higk1+n1lagk2+Higk3式中：Hi立杆计算截面以上的架高（m），取Hi=14m； gk1以每米架高计的构架基本结构杆部的自重计算基数，取gk1=0.0989kN/m； gk2以每米立杆纵距（la）计的作业层面材料的自重计算基数gk2=0.35

2、87kN/m； gk3以每米架高计的外立面整体拉结杆和防护材料的自重计算基数gk3=0.0614kN/m； n1同时存在的作业层设置数,取n1=3。Gk=14×0.0989+3×1.7×0.3587+14×0.0614 =4.07kN 1.2、 施工荷载标准值QkQk=n1laqk其中：qk作业层施工荷载计算基数，取qk0.45q0，其中q0为架子实用施工荷载的标准值，取q01.5 kN/m2得qk=0.675kN/m。Qk=3×1.7×0.675=3.44kN 1.3、风荷载标准值WkWk=lak=la×Si/(hla)&

3、#215;0.7sz0其中：挡风系数，=挡风面积/迎风面积，因本工程为全封闭结构，取=0.6； s风荷载体型系数，本工程为全封闭，取s=； z风压高度变化系数，查建筑结构荷载规范 （GBJ9-87）表6.2.1得z=1.36； 0基本风压值，查GBJ9-87得0=0.55kN/m2； Wk=1.7×0.6×0.7×0.7×1.36×0.55=0.374kN/m 2、整体稳定性验算 取底层立杆进行验算，按照概率极限状态设计法，脚手架整体稳定条件符合下式：0.9N/(·A)+Mw/Wfc/a 其中：Mw风荷载在计算立杆段产生的最大弯矩，取

4、跨度为h的三跨梁的最大支座弯矩，如下值：Mw=0.85×1.4qwkh2/10=0.119qwkh2 qwk风线荷载标准值，按下式计算 qwk=laSi/(hla)k =1.7×0.6×0.7×0.7×1.36×0.55 =0.374kN/m 故Mw=0.119qwkh2=0.119×0.374×1.82=0.144kN·mN立杆验算处的轴心力设计值，按下式进行计算： N=1.2NGK+0.85×1.4NQK =1.2×4.07+0.85×1.4×3.44 =8.9

5、8kNW截面抵抗矩，取W=5000mm3；轴心受压杆件稳定系数，根据长细比：=h/i =1.5×1800/15.8=171 得:=0.243； A、i48×3.5钢管截面积A=489mm2，脚手架长度计算系数1.5，钢管的回转半径i=15.8mm。 fc钢材抗压强度设计值，fc=0.205kN/mm2 a材料附加分项系数，a=1.5607将以上各值代入得:0.9N/(·A)+Mw/W =0.98980/(0.243×489)+/5000=96.8N/mm2 因0.9N/(·A)+Mw/W<fc/a=131.4kN/m，故脚手架的整体稳定性

6、满足要求。 3、单肢杆件的稳定性验算 采用欧拉临界力Ncr对底层杆件进行校核:Ncr=2EI/(h)2其中: 单肢杆件的计算长度系数，根据建筑施工手册第三版表5-27查得，=1.51； E钢管的弹性模量，E=206kN/mm2； I钢管的惯性矩，I=12.19×104mm4；Ncr=2×206×/(1.51×1800)2=33.5kN。 因N=1.2NGK+0.85×1.4NQK=8.98kN<Ncr,故单肢立杆不会失稳。 4、大横杆的验算 4.1、 强度验算 大横杆的受力图可简化为三跨连续梁受均布荷载作用,其弯曲应力为:=M/W=1.1

7、×(MGK+1.15MQK)/W式中:MGK恒荷载产生的最大弯矩值，在此为脚手板产生的最大弯矩值，MGK=0.08×gk2la2，取第3.1.1条中的gk2值进行计算，则MGK=0.08×0.×17002=82.93 kN·mm MQK施工荷载产生的最大弯矩，MQK=0.08×qk·l2，取qk=0.675kN/m，则MQK=0.08×0.×17002=156.06kN·mm；=1.1(82.93+1.15×156.06)/5000=0.058kN/mm2 因<f/m=0.205

8、/1.1705=0.175kN/mm2，故大横杆的正应力强度满足要求。 大横杆的剪应力强度肯定能满足要求，不作验算。 4.2、 挠度验算 大横杆的施工荷载产生的挠度QK不得大于l/400，即QKl/400 QK=0.667qk·la4/(100E·I) =0.667×0.×17004/(100×206×) =1.49mm<1800/400=4.5mm 故大横杆的挠度能满足要求。 5、扣件抗滑移承载力验算 在此只验算立杆与大横杆之间的直角扣件，扣件所承受的力N满足： N=1.2NGK+0.85×1.4NQK =1.2(g

9、k2·h+gk3·h·la)+ 0.85×1.4qk·la =1.2(0.3587×1.8+0.0614×1.8×1.8)+0.85×1.4×0.9×1.8 =2.94kN 因N<Rc=8.5kN，故扣件抗滑移能力满足要求。 6、底部支撑体系稳定性计算底部支撑体系如图3-7-1，均采用48钢管及扣件搭设而成。由图3-7-1容易看出，此体系最容易失稳的杆件是外斜杆，其受力简图如图3-7-2。由于图3-7-2所示的受力图为三次超静定结构，计算复杂，为方便计算，对其进行简化。考虑到主要验算外斜杆的稳定性，简化时以外斜杆的受力为重点，作如下两点对外斜杆有利的简化处理：A）内斜杆对分担了一部分外斜杆的受力，在计算时不考虑内斜杆的对外斜杆的作用。B）悬挑横杆分担也了一部分外斜杆的竖向受力，在计算时亦忽略这一作用。经上述简化后支撑体系的受力图如图2，由静力学理论可知，图2中的外斜杆为一“二力杆”，其压力值为F0.81+a/(a+b)·P/sin，其中0.8为考虑上述简化的影响。从附图中可知a=415mm，b=950mm，sin=2800/3200=0.875，故 F=0.8×1+325/(325+950)×8.98/0.875=1