巖土工程師輔導:腳手架分項施工方案(2)


(2)、小橫桿:
小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支坐的最大反力計算值,在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。
荷載值計算
橫桿的自重標準值p1=0.038KN/m
大橫桿的自重標準值:p2=0.038×1.500=0.057KN/m
腳手板的荷載標準值:p3=0.350×1.05×1.500/3=0.184KN/m
活荷載標準值:p4=3.000×1.05×1.500/3=1.575KN/m
永久荷載設計計算值:
q1=u1(p2+p3)=1.2×(0.057+0.184)=0.289KN/m
均布荷載計算值:q2=1.2×0.038=0.046KN/m
活荷載計算值:q3=1.4×1.575=2.205KN/m
最大彎矩值:Mmax= q2L2/8+(q1+q2)L/3轉自環球網校edu24ol.com
=0.046×1.052/8+(0.289+2.205)×1.05/3
=0.879(KN.m)
抗彎強度:
δ= Mmax/W=(0.879/4.732)×1000=185.757(N/mm2)
故小橫桿抗彎滿足要求!
集中力標準值:P=p2+p3+p4=0.057+0.184+1.575=1.816(KN/m)
小橫桿最大撓度:
V=(5/384)p1L4/EI+[3L2-(4/9)L2]PL/72EI
=(5/384)×0.038×1.054/(206000×113600)+[3×1.052-(4/9)×1.052]×1.816×1.05/(72×206000×113600)
=3.308(mm)
容許撓度:(V)=L2/150=1050/150=7(mm)
滿足V<(V),并小于10.0mm。故小橫桿撓度滿足要求!
小橫桿計算簡圖
(3)、扣件抗滑移的計算:
縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5):R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承載力設計值,取8.0KN;
R——縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;
1、荷載值計算轉自環 球 網 校edu24ol.com
橫向水平桿自重:q=0.038(KN/m)
大橫桿荷載標準值:P1=2qL1=2×0.038×1.5=0.115KN/m
腳手板的荷載標準值:P2=0.350×1.500×1.05=0.551
活荷載標準值:P3=3.000×1.5×1.05=4.725KN/m
作用在扣件上的豎向荷載設計計算值:
R=[1.2(ql2+P1+P2)+1.4P3]/2=3.731(KN/m)
扣件容許抗滑承載力[R]=8.0(KN)>R
故單扣件抗滑承載力的設計值滿足要求!
當直角扣件的擰緊力矩40~65X.m時,實驗表明:單扣件在12KN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0KN。
雙扣件在20KN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0KN。
(4)、立桿穩定性驗算:
作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。
靜荷載標準值包括以下內容:
①、每米立桿承受的結構自重標準值(KN/m):N1=0.422(查表得)
②、手板的自重標準值(KN/m2);本例采用欄桿、竹串片腳手板擋板,標準值為0.35。
N2=n2q1L1L2/2轉自環球網校edu24ol.com
=3×0.35×1.5×1.05/2=0.826KN
欄桿與擋腳手板自重標準值(KN/m);本例采用欄桿、竹串片腳手板擋板,標準值為0.14。
N3=n2q2L1=3×0.14×1.5=0.630KN
③、吊掛的安全設施荷載,包括安全網(KN/m):0.005
N3=q3L1H=0.005×1.500×25=0.1875(KN)
故永久荷載標準值:ΣNG=N1+N2+N3+N4=2.086(KN)
活荷載標準值:ΣNK=n1n2L1L2/2=2×3×1.5×1.05/2=4.724(KN)
A、不考慮風荷載時,底層立桿穩定性計算:
計算長度L0=1.155uh=1.155×1.5×1.8=3.118(m)
長細比λ= L0/I=311.8/1.588=196.3
穩定系數(查表):φ=0.187
立桿軸向力設計值:N=1.2ΣNG+1.4ΣNK=9.117(KN)
穩定計算:N/(φA)=[9.117/(0.187×450.4)]×1000
=108.24(N/mm2)
故不考慮風荷載時,底層立桿穩定滿足要求!
B、考慮風荷載時,底層立桿穩定性計算:
風荷載:
WK=0.7μsμzw0=0.7×1.335×1.1279×0.40=0.4216(KN/m2)
查《建筑結構荷載規范》GB50009-2001得:
μs:風荷載體型系數;μz:風荷載高度系數;w0基本風壓立桿軸向力設計值;
N=1.2ΣNG+0.85×1.4ΣNK=8.125(KN)
風荷載彎矩:MW=0.1×0.85×1.4WKL1h2=0.244(KN.m)
穩定計算:N/(φA)+ MW/W=[8.125/(0.187×450.4)]×1000+(0.244/4.732)×1000=148.027(N/mm2)
故考慮風荷載時,底層立桿穩定滿足要求。
C、最大搭設高度的計算:
考慮風荷載時,采用單立桿的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設高度按照下式計算:
Hs={[φAf-(1.2ΣNG+1.4ΣNK)]/1.2N1}h
={[0.187×450.4×205-(1.2×2086+1.4×4724)]/1.2×442}×1.8
={[17266.084-(2503.2+6613.6)]/1.2×442}1.2×1.8=27.7(m)
按照穩定性計算的最大搭設高度Hs=27.7m,故滿足要求!
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