脚手架的计算实例4提要:脚手架结构自重产生的轴心压力NGK由表4-38查得一个柱距范围内每米高脚手架结构产生的轴心标准值gk=0.134KN/m,则21m高的脚手架结构自重产生轴心压力标准值
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脚手架的计算实例4
(一)基本条件
地面粗造为C类,基本风压W0=0.45KN/m2,立网网目尺寸为3.5cm×3.5cm,绳径3.2mm,自重0.01KN/m2
(二)搭设高度计算
验算部位应根据风荷载产生弯曲压应力大小分析确定,故先计算风荷载产生压应为σw
1、σw计算
立网封闭的挡风系数及风荷载体型系数《建筑结构荷载规范》近似按以下方法计算
ξ=(3.5+3.5)×0.32/(3.5×3.5)×1.05=0.192
1.05为考虑筋绳的影响
μS=1.2×0.192=0.23
立网传给立柱的风荷载标准值(4-4)计算,计算风压高度系数μZ按表4-19中C类取值,当H=24m时,μz=1.25,当H=5m时,μz=0.54本设计最大搭设高度为24m,故取u2=1.25。
WK=0.7μzμSW0
其中μ2-风压高度系数
μS-脚手架风荷载体型系数
W0-基本风压
WK=0.7×1.25×0.23×0.45=0.09KN/m2
作用于立柱的风线荷载标准值:
qWK=WK·L=0.09×1.8=0.162KN/m
风荷载产生的弯矩按式4-33计算
MW=1.4qWK·h2/10
式中qWK--风线荷载标准值
WK--垂直于脚手架表面的风荷载标准值
L--脚手架的柱距
W--立柱截面的抵抗矩按表4-31采用
σW--风荷载对所计算立柱段产生的弯曲压应力,σW=MW/W
MW=1.4×0.162×1.82/10=0.073KN·m
在24m高度处立柱段风荷载产生弯曲压力为:
σW=MW/W=(0.073×106)/(5.08×103)=14.37N/mm2
在5m高度处立柱段风荷载产生弯曲压力为:
σW=14.37×(0.54/1.25)=6.21N/mm2
2、底层立柱段的轴心压力
脚手架结构自重、脚手板及施工荷载的轴心压力
(1)脚手架结构自重产生的轴心压力NGK由表4-38查得一个柱距范围内每米高脚手架结构产生的轴心标准值gk=0.134KN/m,则21m高的脚手架结构自重产生轴心压力标准值
NGK=H·gk=24×0.134=3.21KN
(2)脚手架活载产生的轴心压力
一层脚手架自重Qp=0.3KN/m2(除首层外),每1.8m设一道脚手架板,共十一层。
则NQ1K=0.5(lb+0.3)·l·∑Qp=0.5(1+0.3)×1.5×0.3×11=3.2KN
敞开式脚手的防护材料产生轴心压查表4-40得(L=1.5m)0.228KN
立网重量为0.01×1.5×24=0.36KN
∴NQ2K=0.228+0.36=0.588KN
二层同时操作,施工均布荷载QK2.03KN/m2查表4-41得施工荷载产生轴心压力:NQ3K=4.86KN
根据公式(4-32),活荷产生轴心压力标准值为
NQiK=NQ1K+NQ2K+NQ3K
=3.2+0.588+4.86
=8.65KN
(3)计算立杆段的轴心压力值:
根据公式(4-31)计算
N=NGK×1.2/K1+NQiK
K1-高度调整系数,应按表(4-35采用)
K1=0.85
N=3.21×1.2/0.85+1.4×8.65=16.6KN
3、立柱稳定性验算
立网封闭时,立柱稳定应满足下式:
N/ψA+MW/W≤fc或N≤ψA(fc-σW)
φ--轴心压杆的稳定系数,根据所计算立柱段的比λ=μh/I
由表4-37查取
I--立柱截面的回转半径,应按表4-31查取i=1.58cm
μ--计算长度系数,应按表4-36采用M=1.5
h--所计算的立柱段的脚手架步距h=1.8m
∴λ=μh/i=1.5×1.8/1.58×10-2=170.8
按表4-37得:φ=0.225
A-立柱截面积,应按表4-31采用,A=4.89cm2,fc=205N/mm2
ψA(fc-σW)
=0.225×4.89×102(205-14.37)×10-3
=20.97KN>N=16.63KN(满足)
4、最大允许搭设高度
φAfcw=0.225×4.89×102(205-14.37)=20.97KN
Hd=K·[(φAfcw-1.4NQiK)/1.2gK]
=0.85×[(20.97-1.4×8.65)/(1.2×0.134)]
=47m
5、结论
满足搭设要求。
(四)连墙件计算
脚手架占建筑物的连接杆应按轴心受压杆计算
NH≦φAfc
式中:NH-连墙件所受的水平力设计值
NH=HW+3.0KN
HW=风荷载产生的水平力设计值
HW=1.4WK·AW
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脚手架的计算实例4提要:脚手架结构自重产生的轴心压力NGK由表4-38查得一个柱距范围内每米高脚手架结构产生的轴心标准值gk=0.134KN/m,则21m高的脚手架结构自重产生轴心压力标准值
更多精品来自行政AW--迎风面积等于连墙件的直与竖直与水平间距的乘积;
φ--轴心受压稳定系数,根据λH=LH/i按表4-37采用;
LH--连墙件的计算长度,应取连件两端固定连接点的距离LH=0.2
λH=0.2×1000/1.58×10=126.5mm
φ=0.417
∴φAfc=102×0.417×4.89×20.5=41.8KN
∴NH=1.4WK·AW+3.0
=1.4×0.106×3.6×4.5+3.0
=5.4
∴NH≤φAfc(满足)
(五)立柱地基承载力计算
立柱地基承载力应按下列计算P=N/Ab≤f
P-立柱基础底面处的平均压力设计值。
N-上部结构传至基础顶面的轴心力设计值。
Ab-基础底面面积。
f-地基承载力设计值,f=Kb·fK
fk-地基承载力标准值
Kb-地基承载力调整系数,应按表4-47采用
P=16.6/(1.5×0.9)=11.9KN/m2
素土承载力基本值为fO=120KN/m2>P(满足)
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