本文介绍了电梯井操作平台架的搭设方案。操作平台架的作用是为电梯井的钢筋、模板、砼工程施工提供一个操作平台,并为电梯井的后续装修阶段提供一个安全防护措施。根据电梯井的平面尺寸,可以采用双排脚手架、满堂脚手架或工具式操作平台架进行搭设。操作平台架主要承受施工活荷载及支架、脚手板自重所产生的荷载。根据相关规定,结构脚手架的施工活荷载标准值采用3.0KN/㎡。
以电梯井平面尺寸为2200×2200和电梯井平面尺寸为2800×2800两种情况为例,介绍了其操作平台架的落地式搭设及分段搭设方法。首先介绍了电梯井平面尺寸为2200×2200的操作平台架的落地式搭设方案。操作平台架从地下室井坑底面开始、随着施工进度搭设,钢管规格采用外径48.3mm,壁厚3.6mm的焊接钢管,搭设按相关规定要求进行施工。操作平台架搭设尺寸为立杆间距1.20米×1.20米,共4根,立杆距离电梯井井壁结构0.50米,步距1.50米。水平杆设置在立杆内侧,水平杆与立杆采用扣件连接,四边形成“井”字形闭合,水平杆两端距离电梯井井壁结构不大于0.15米。操作层大、
小横杆设置,小横杆为3根间距0.6米,大横杆为2根设于小横杆下。纵、横向扫地杆设置,纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距立杆底端不大于200mm处,横向扫地杆则采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。剪刀撑或斜撑设置,平台架外侧四个立面均连续设置竖向剪刀撑或之字型斜撑,斜杆与地面的倾角在45°~60°之间;水平剪刀撑按每2层且不大于6米设置一道。最后介绍了连墙措施,操作平台架通过剪刀撑或斜撑的上、下端顶紧四周已经完成拆模的砼井壁,以达到架体稳定的作用。
以上是电梯井平面尺寸为2200×2200的操作平台架的落地式搭设方案。接下来介绍了该尺寸下的分段搭设方法。因为搭设高度较高,所以需要分段搭设。具体方案为:将操作平台架分为两段,每段高度为20m,每段采用独立的立杆和水平杆,两段之间采用扣件连接。其他的设置与落地式搭设相同。
7、在施工层,应该使用直径为3.2mm的镀锌铁丝将脚手板固定在支承杆件上,并满铺脚手板距离电梯井井壁不大于0.15米。在满铺脚手板下方,应该使用双层安全网来兜底,施工层以下每隔2层且不大于10米应用安全平网封闭,并在安全网下一步架满铺脚手板。
8、在拆除平台架之前,必须清除脚手架上的杂物和地面障碍物。拆除作业必须逐层进行,严禁上下同时作业。撑杆必须随着脚手架逐层拆除,严禁先将撑杆整层或数层拆除后再拆脚手架。每层电梯井口都应设有人员照看,以防止无关人员靠近。拆除材料应由每层电梯口传出,不可直接丢下井底。
9、操作平台仅用作施工人员在施工中的作业平台和安全防护设施。不得将其用作支撑架或塔吊接料平台,并且不得将泵送混凝土的输送管固定在平台架上。拆下来的电梯井剪力墙模板应随拆随运走,不得长时间堆放在操作平台上。在平台架使用过程中,应随时清理架子上的模板、木方、钢管、砼碎块等杂物。
10、平台架的计算略去。
二)、分段搭设:搭设高度超过40米
1、方案一:采用型钢梁进行层层分段支承
1)当平台架的搭设高度超过40米时,应采用分段卸荷搭设。在高度方向上,应按每个楼层进行分段,即每段架体的搭设高度为该相应楼层的高度。架体搭设尺寸除了高度按楼层外,其余搭设尺寸均按落地式架体。
2)经过复核计算,分段平台架底部可采用型钢梁作为支承结构。型钢为I10热轧普通工字钢。平台架底部立杆直接落在工字钢上,落点位置预先在工字钢上焊接100毫米长直径25的定位短钢筋。
3)支承件的预埋:工字钢在电梯井井壁钢筋施工时预埋。两端分别伸出井壁外长度不小于200毫米,穿过井壁部分采用PVC塑料套管或木盒留孔以便于拆除。使用过程中,预留孔剩余空间用木楔填塞加以固定。
4)剪刀撑、斜撑、连墙措施、安全防护措施等设置方法及其它安全要求参照落地式操作平台架。
5)在电梯井砼结构施工时,当下层电梯井井壁砼达到拆模条件并拆除模板完成后,可将该层操作平台架除型钢梁支承
件以外的所有杆件及脚手板拆除下来并及时送往上部施工层作周转使用。留下型钢梁支承件并在其上满铺脚手板对电梯井井道作层层全封闭防护,符合公司2012年11月9日发布的《施工现场安全文明绿色施工标准化图册》要求。
3、电梯井2200×2200平台架计算书复核。
钢管脚手架的计算需要参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(130-2011),其中计算参数包括钢管强度、脚手架搭设高度、立杆数量和间距、步距、钢管类型等。例如,钢管的类型为φ48×3.0,截面面积A=4.239cm2,截面模量W=4.491cm3,惯性矩I=10.778cm4.同时,还需要考虑施工活荷载、脚手板荷载、安全平网荷载、基本风压、高度变化系数和体型系数等因素。
在计算小横杆(脚手板下水平杆)的强度和挠度时,需要按照外伸梁进行计算,并考虑脚手板和活荷载作为均布荷载的影响。首先需要计算均布荷载值,其中脚手板的荷载标准值为P=0.350×1.2/2=0.21kN/m,活荷载标准值为Q=3.000×1.2/2=1.8kN/m,荷载的计算值为
q=1.2×0.21+1.4×1.8=2.772kN/m。然后进行抗弯强度计算,最
大弯矩考虑为外伸梁均布荷载作用下的弯矩,计算公式为最大弯矩Mmax=q(l2/8-b2/2),其中支座反力为R=A=q(l/2+b)=2.772(1.2/2+0.35)=2.633KN,截面模量为
W=4.491cm3,从而得到σ=0.329×106/4491.0=73.3N/mm2.最后进行挠度计算,最大挠度考虑为外伸梁均布荷载作用下的挠度,计算公式为最大挠度Vmax =ql4(5-24 b2/l2)/(384EI),其中荷载标准值q=0.21+1.8=2.01kN/m,从而得到最大挠度Vmax=(5.0-24×0.35/1.2)×2.01×/(384×2.06×105×.0)=1.45mm。根据计算结果,小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求。
10m/s;
K——结构重要性系数,取1.0; S——结构基本风压高度系数,取1.2; A——结构参考面积,取脚手架横截面积。 经过计算得到,风荷载标准值为0.86kN/m。
综上所述,脚手架的荷载标准值为4.67kN+0.86kN/m。 根据风荷载标准计算,风荷载高度变化系数为Uz=1.700,风荷载体型系数为Us=1.210,因此风荷载标准值为Wk=0.200×1.700×1.210=0.411kN/m2.
在考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式为N=1.2NG+0.9×1.4NQ,经过计算得到底部立杆的最大轴向压力为N=1.2×0.73+0.9×1.4×2.71=4.29kN。
风荷载产生的立杆段弯矩Mw的计算公式为
Mw=0.9×1.4Wklah2/10,其中Wk为风荷载标准值,la为立杆的纵距,h为立杆的步距。经过计算得到风荷载产生的弯矩为Mw=0.9×1.4×0.411×1.200×1.500×1.500/10=0.14kN.m。
在立杆的稳定性计算中,不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为σ=N/iW×(1+λ/klu2/A),其中N为立杆的轴心压力设计值,i为立杆的截面回转半径,k为计算长度附加系数,u为计算长度系数,l为计算长度,A为立杆净截面面积,W为立杆净截面模量,λ为长细比,φ为轴心受压立杆的稳定系数,σ为钢管立杆受压强度计算值,[f]为钢管立杆抗压强度设计值。经过计算得到,不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算符合要求。
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式与不考虑风荷载时相同,只是N的值不同。经过计算得到,考虑风荷载时,立杆的稳定性计算也符合要求。
λ为长细比,计算得到为2685/16=168.φ为轴心受压立杆的稳定系数,通过长细比l/i的结果查表得到0.251.Mw表示立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,计算得到Mw=0.14kN·m。σ为钢管立杆受压强度计算值(N/mm2),[f]为钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2.通过计算得到
σ=4290/(0.251×424)+/4491=71.5N/mm2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ < [f],满足要求。
六、立杆底的支承结构计算:
一)先试选支承结构采用¢48.3×3.6钢管(按¢48×3计算):
底部立杆的最大轴向压力为N=4.67kN,小于8.0kN。单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。最大弯矩Mmax=Na=4.67×0.5=2.34KN·m,通过计算得到
σ=Mmax/Wn=2.34×106/4491.0=521.0 N/mm2,计算强度大于205.0N/mm2,抗弯强度不满足要求。集中荷载标准值N=0.73+2.71=3.44KN,最大挠度Vmax=Na(3l2-4a2)/24EI=3440×500×(3×-4×5002)/(24×2.060×105×.000)
=43.5㎜,支承钢管的最大挠度大于2200.0/150与10mm,不满足要求。采用¢48×3钢管支承脚手架计算不满足要求,可考虑采用型钢。
二)采用型钢支承:
支承型钢梁按集中力荷载及自重荷载作用下的简支梁进行计算,支承型钢采用I10热轧普通工字钢:截面面积
A=14.35cm2,截面模量(抵抗矩)W=49cm3,惯性矩I=245cm4.自重均布荷载标准值q=14.35×0.0001×7.85×10=0.11kN/m,自重均布荷载产生最大弯矩Mmax1=ql2/8=1.2×0.11×2.22/8=0.08 KN·m,集中力产生最大弯矩Mmax2=Na=4.67×0.5=2.34 KN·m,最大弯矩Mmax=0.08+2.34=2.42 XXX·m。
XXX: σ=Mmax/Wn=2.42×106/=49.4 XXX is less than 205.0 N/mm2.XXX.
XXX。where b is the XXX。and it is obtained from the table in Appendix B of the \"Code for Design of Steel Structures\" (GB-2003): b=1.86.Since b is greater than 0.6.according to Appendix B of the \"Code for Design of Steel Structures\" (GB-2003)。its value
is b'=1.07-0.282/b=0.918.After n。XXX
2.42×106/(0.918×.00)=53.8 N/mm2.and the XXX is less than 205.0 N/mm2.which satisfies the XXX.
XXX: (1) The standard value of the self-weight uniformly distributed load is q=0.11 kN/m。and the formula for the
maximum n is =5×0.11×/(384×2.060×105×xxxxxxx)=0.07㎜。(2) The standard value of the concentrated load is
N=0.73+2.71=3.44 KN。and the formula for the maximum XXX(3l2-4a2)/24EI=3440×500×(3×-4×5002)/
(24×2.060×105×xxxxxxx)=1.9㎜。(3) The maximum n is Vmax=0.07+1.9=1.97㎜。which is less than
2200.0/250.satisfying the requirement。The I10 XXX。which satisfies the requirement.
n 2: XXX at a height of 20 meters。(1) When the platform height exceeds 40 meters。the part exceeding 40 meters is segmented and unloaded for n。and the height of each n of the scaffold is not greater than 20 meters。The size of the scaffold。except for the height。is the same as that of the ground-based
scaffold。(2) After rechecking the n。the I16 hot-rolled ordinary I-beam is used as the supporting structure for the bottom of the XXX on the I-beam。and a 100mm long and 25mm diameter ning short steel bar is welded to the I-XXX(3) The supporting member is embedded in advance: the I-XXX。with a length of not less than 200mm extending out of the wall。and the part passing through XXX fixing during use。(4) The methods for setting diagonal braces。cross braces。wall ns。safety measures。and other safety requirements are the same as those for ground-based
scaffolds。(5) Recheck the n: n of the 2200×2200 XXX (20m high。I-beam support at the bottom)。XXX to the \"Safety Technical XXX\" (130-2011)。n parameters:
XXX of the steel pipe is 205.0 N/mm2.and the XXX factor is 1.00.The scaffold has a height of 20.0 meters。and single pipes are used for the vertical poles。with a total of 4.The distance een the vertical poles is 1.20 meters x 1.20 meters。and the distance een the vertical poles and the XXX is 0.50 meters。The step distance of the vertical pole is 1.50 meters。The steel pipe type is φ48×3.0.with a nal area of A=4.239cm2.a n modulus (resistance moment) of W=4.491cm3.and a moment of inertia of
I=10.778cm4.The n live load is 3.0kN/m2.considering 1 layer of n。The bamboo board has a load of 0.35kN/m2 and is calculated based on 3 layers of placement。The safety net load is
0.01kN/m2.The basic wind pressure is 0.20kN/m2.and the height n coefficient is 1.7000.and the shape coefficient is 1.2100.(L=1200mm。a=500mm)
1.n of small horizontal bars (XXX): XXX 1.
2.n of large horizontal bars (below the small horizontal bars): XXX 1.
3.n of slip resistance of couplers: XXX 1. 4.Scaffold load standard value:
1) The static load standard value includes the following contents:
1) The standard value of the structural self-weight borne by each meter of vertical pole (kN/m)。in this example。it is 0.134.each vertical pole bears NG1=0.134×20.0=2.68kN.
2) The standard value of the self-weight of the scaffold board (kN/m2)。each vertical pole bears NG2=3×(0.350+0.01)×1.9×1.9/4=1.0kN.
After n。the static load standard value NG=NG1+NG2=3.68kN.
2) The live load is the total axial force generated by the n load standard value。each vertical pole bears the live load standard value NQ=3.0×1.9×1.9/4=2.71kN.
3) When not considering wind load。the axial pressure design value of the vertical pole is XXX。the maximum axial pressure at the bottom of the vertical pole is N=1.2×3.68+1.4×2.71=8.21kN.
4) The wind load standard value should be calculated according to the following formula。where W is the basic wind pressure (kN/m2)。W=0.200.Uz is the wind load height n coefficient。Uz=1.700.and Us is the wind load shape coefficient。XXX。Wk=0.200×1.700×1.210=0.411kN/m2.
5) When considering wind load。the axial pressure design value of the vertical pole is XXX×1.4NQ。After n。the maximum axial pressure at the bottom of the vertical pole is N=1.2×3.68+0.9×1.4×2.71=7.83kN.
6) The bending moment MW of the vertical pole n generated by the wind load design value is XXX×1.4Wk.
本文介绍了立杆的风荷载和稳定性计算。其中,W、l和h分别表示风荷载标准值、立杆的纵距和步距。通过计算,得到风荷载产生的弯矩为0.14kN.m。在不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算中,N表示立杆的轴心压力设计值,i表示计算立杆的截面回转半径,k表示计算长度附加系数,u表示计算长度系数,l表示计算长度,A表示立杆净截面面积,W表示立杆净截面模量,λ表示长细比,φ表示轴心受压立杆的稳定系数,σ表示钢管立杆受压强度计算值,[f]表示钢管立杆抗压强度设计值。经计算得到σ < [f],满足要求。在考虑风荷载时,立杆的稳定性计算中,还需计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩Mw,经计算得到σ < [f],同样满足要求。
六、立杆底的支承型钢梁计算:
支承型钢梁采用I16热轧普通工字钢,按照简支梁进行计算。钢梁的截面面积为26.1cm2,截面模量为141cm3,惯性矩为1130cm4.其中,L=2200㎜,a=500㎜。
2、型钢梁抗弯强度计算:
自重均布荷载标准值为0.21kN/m,产生的最大弯矩为0.15KN·m。集中力产生的最大弯矩为4.11KN·m。两者相加得
到最大弯矩为4.26KN·m。通过计算得到,强度小于205.0N/mm2,因此抗弯强度满足要求。
2、型钢梁整体稳定性验算:
通过计算公式得到整体稳定系数b=1.86.根据《钢结构设计规范》(GB-2003)附录B,其值b'=1.07-0.282/b=0.918.经过计算得到强度为32.9N/mm2,小于205.0N/mm2,因此整体稳定性满足要求。
3、挠度计算:
自重均布荷载标准值为0.21kN/m,产生的最大挠度为0.028㎜。集中荷载标准值为6.39KN,产生的最大挠度为0.77㎜。最大挠度为0.80㎜,小于2200.0/250,因此满足要求。采用I16型钢梁支承脚手架计算满足要求!
三、电梯井平面尺寸为2800×2800的操作平台架: 采用落地式搭设,搭设高度为30米。
1、电梯井内操作平台架的搭设是从地下室井坑底面开始的,使用外径48.3mm,壁厚3.6mm的焊接钢管,搭设按照
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》130-2011及《建筑施工安全检查标准》 59-2011的要求进行施工。
2、操作平台架的搭设尺寸是按照满堂脚手架来设计的,立杆间距为1.10米×1.10米,共有9根立杆,外立杆距离电梯井井壁结构为0.30米,步距为1.50米。水平杆设置在外立杆内侧,水平杆与立杆采用扣件连接,水平杆两端距离电梯井井壁结构不大于0.15米。其它搭设方法及安全防护要求参照电梯井2200×2200的操作平台架。
二)、分段搭设:搭设高度超过30米
1、方案一:采用型钢梁进行层层分段支承
1)当平台架的搭设高度超过30米时,超过30米部分采用分段卸荷搭设,在高度方向按每个楼层进行分段,即每段架体的搭设高度为该相应楼层的高度。架体搭设尺寸,除高度按楼层外,其余搭设尺寸均按落地式架体。
2)经复核计算,分段平台架架底可采用型钢梁作为支承件,型钢为I10热轧普通工字钢。平台架立杆直接落在工字钢上,落点位置预先在工字钢上焊接100㎜长直径25的定位短钢筋。
3)支承件的预埋及其它搭设方法、安全防护要求等参照电梯井2200×2200的操作平台架。
4)复核计算:
电梯井2800×2800平台架计算书
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(130-2011)。
计算参数:
钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00.
脚手架搭设高度为3.0米,立杆采用单立管,共有9根立杆。
立杆间距为1.1米×1.1米,立杆距离电梯井井壁结构为0.30米,立杆的步距为1.50米。
钢管类型为φ48×3.0,截面面积A为4.239cm2,截面模量(抵抗矩)W为4.491cm3,惯性矩I为10.778cm4.
施工活荷载为3.0kN/m2,考虑1层施工。
脚手板采用竹串片,荷载为0.35kN/m2,按照铺设1层计算。安全平网荷载为0.01kN/m2.
基本风压为0.20kN/m2,高度变化系数为1.7000,体型系数为1.2100.
L=1100㎜,a=300㎜)
一、小横杆(脚手板下水平杆)的计算:
小横杆按照均布荷载下二跨连续梁计算,小横杆在大横杆的上面。
首先,按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。荷载的计算值为5.08kN/m,最大弯矩为0.768 kN.m,抗弯计算强度为171.0N/mm2,小横杆的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。最大挠度为2.1mm,小横杆的最大挠度小于1100.0/150与10mm,也满足要求。
其次,大横杆只受杆端支座力,只需验算扣件抗滑力。扣件的抗滑承载力设计值取8.0kN,水平杆传给立杆的竖向作用力设计值为5.6kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。
最后,脚手架立杆的静荷载标准值包括脚手架钢管的自重和脚手板及安全网自重。活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式为1.2(NG1+NG2)+1.4 NQ,经过计算得到底部立杆的轴向压力的最大值为N1.
k——计算长度附加系数,取1.155;
u——计算长度系数,查表得,u=1.500; l——计算长度(m),由公式l=kuh确定,l=1.155×1.50×1.500=2.599m;
A——立杆净截面面积,A=4.239cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; λ——由长细比,为2599/16=162;
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i的结果查表得到0.268;
σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);
f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2; 经计算得到:
σ=5700/(0.268×424)=63.6N/mm2;
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ。[f],不满足要求,需要进行加强处理。
首先,根据计算长度的附加系数k取值为1.155,长度系数u查表得到为1.500,可以计算出长度l为2.599米。立杆净截面面积A为4.239平方厘米,净截面模量W为4.491立方厘米,长细比λ为162.通过查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ为0.268.计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩Mw为0.128千牛·米。通过公式计算得到钢管立杆受压强度计算值σ为
78.7牛/平方毫米,抗压强度设计值[f]为205.00牛/平方毫米。考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ小于[f],满足要求。
接下来是立杆底的支承结构计算。支承型钢梁按集中力荷载及自重荷载作用下的简支梁进行计算,采用I10热轧普通工字钢,截面面积A为14.35平方厘米,截面模量W为49立方厘米,惯性矩I为245立方厘米。在长度为2800毫米、距离为300毫米的情况下,自重均布荷载标准值q为0.11千牛/米,自重均布荷载产生的最大弯矩Mmax1为0.13千牛·米,集中力产生的最大弯矩Mmax2为5.45千牛·米,最大弯矩Mmax为5.6千牛·米。通过计算得到抗弯强度满足要求。接下来进行型钢梁整体稳定性验算,通过公式计算得到强度为130.8牛/平方毫米,整体稳定性满足要求。最后进行挠度计算。
1、方案一:采用I10型钢梁支承脚手架
根据荷载标准值q=0.11 kN/m,可以得出最大挠度公式为=5×0.11×/(384×2.060×105×xxxxxxx)=0.17㎜。集中荷载标准值N1=(0.504 + 0.44)+3.63=4.6KN,N2=(0.504 + 0.44)+0.5×3.63=2.8 KN。带入最大挠度公式,可以得出最大挠度Vmax=N2a(3l2-4a2)/24EI+N1l3/48EI=2800×300×(3×-4×3002)/(24×2.060×105×xxxxxxx)+4600×/(48×2.060×105×xxxxxxx)
=5.7㎜。最大挠度Vmax=0.17+5.7=5.9㎜,小于2800.0/250,满足要求。因此,采用I10型钢梁支承脚手架计算满足要求。
2、方案二:采用型钢梁按20米高度分段支承
当平台架的搭设高度超过30米时,采用分段卸荷搭设,每段架体的搭设高度不大于20米。架体搭设尺寸,除高度外均按落地式架体。经复核计算,分段平台架架底可采用与外架悬挑钢梁相同的材料作为支承件,本例为I16热轧普通工字钢。平台架立杆直接落在工字钢上,落点位置预先在工字钢上焊接100㎜长直径25的定位短钢筋。支承件的预埋及其它搭设方法、安全防护要求等参照电梯井2200×2200的操作平台架。复核计算采用电梯井2800×2800平台架计算书,架高20米,架底型钢梁支承。钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(130-2011)。
计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00.脚手架搭设高度20.0米,立杆采用单立管,共9根。立杆间距1.1米×1.1米,立杆距离电梯井井壁结构0.30米,立杆的步距1.50米。钢管类型为φ48×3.0,截面面积A=4.239cm2,截面模量(抵抗矩)W=4.491cm3,惯性矩
I=10.778cm4.施工活荷载为3.0kN/m2,考虑1层施工。脚手板采用竹串片,荷载为0.35kN/m2,按照铺设3层计算。安全平网荷载为0.01kN/m2.基本风压0.20kN/m2,高度变化系数1.7000,体型系数1.2100.其中L=1100㎜,a=300㎜。
1.小横杆的计算方法与本例方案一相同。 2.大横杆的计算方法与本例方案一相同。 3.扣件的抗滑力计算方法与本例方案一相同。 4.脚手架立杆荷载计算:
静荷载标准值包括脚手架钢管的自重和脚手板及安全网的自重。经计算得到底部立杆的轴向压力设计值。活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式为N=1.2(NG1+NG2)+1.4NQ。经过计算得到底部立杆的轴向压力最大值为10.7KN(中立杆),8.1KN(边立杆)。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式为N=1.2(NG1+NG2)+0.9×1.4NQ。经过计算得到底部立杆的最大轴向压力为10.2KN(中立杆)。
5.风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式为MW=0.9×1.4Wklah2/10.其中Wk为风荷载标准值,lah为立杆的纵距和步距。经过计算得到风荷载产生的弯矩为0.128kN.m。
6.立杆的稳定性计算,不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为N=10.7kN,i=1.60cm,k=1.155,u=1.500.
根据公式l=kuh,计算立杆长度为2.599m,净截面面积为4.239cm2,净截面模量为4.491cm3,长细比为162,轴心受压立杆的稳定系数为0.268,钢管立杆受压强度计算值为94.2N/mm2,抗压强度设计值为205.00N/mm2.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算符合要求。
考虑风荷载时,立杆的轴心压力设计值为10.2kN,计算立杆的截面回转半径为1.60cm,计算长度附加系数取1.155,计算长度系数查表得到1.500,经计算得到立杆长度为2.599m,净截面面积为4.239cm2,净截面模量为4.491cm3,长细比为162,轴心受压立杆的稳定系数为0.268,立杆段由风荷载设计值产生的弯矩为0.128kN.m,钢管立杆受压强度计算值为118.3N/mm2,抗压强度设计值为205.00N/mm2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算符合要求。
立杆底的支承型钢梁按集中力荷载及自重荷载作用下的简支梁进行计算,支承型钢采用I16热轧普通工字钢,截面面积为26.1cm2,截面模量为141cm3,惯性矩为1130cm4,支承
型钢梁自重均布荷载标准值为0.21kN/m,产生最大弯矩的自重均布荷载为0.25 KN·m,产生最大弯矩的集中力为N/2a+1.
根据计算公式,可得l/4=8.1×0.3+10.7×2.8/4=9.92 KN·m,最大弯矩Mmax= 0.25+9.92 =10.2 KN·m。将Mmax代入公式σ=Mmax/Wn=10.2×10^6/.0=72.3 N/mm2中,得到强度小于205.0N/mm2,抗弯强度满足要求。
进行型钢梁整体稳定性验算,根据计算公式和查表《钢结构设计规范》(GB-2003)附录B,可得整体稳定系数b=1.44.由于b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB-2003)附录B其值b'=1.07-0.282/b=0.874.经过计算得到强度
=10.2×10^6/(0.874×.00)=82.7N/mm2,计算强度小于205.0N/mm2,整体稳定性满足要求。
进行挠度计算,首先计算自重均布荷载标准值q=0.21 kN/m,产生最大挠度公式=5×0.21×/
(384×2.060×105×xxxxxxxx)=0.07㎜。其次,计算集中荷载标准值N1=3.36 + 1.31+3.63=8.3 KN,N2=3.36 + 1.31+0.5×3.63=6.5 KN。代入最大挠度公式中,可得最大挠度
Vmax=0.07+2.4=2.5㎜,最大挠度小于2800.0/250,满足要求。
综上所述,采用I16型钢梁支承脚手架计算满足要求。
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