脚手架计算书文档格式.docx
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1.400+0.35×
1.4+0.50×
1.400)=1.18kN/m2
考虑0.9的结构重要系数,活荷载标准值q2=0.9×
(0.000+1.000)×
1.400=1.26kN/m2
荷载组合设计值:
q=1.2q1+1.4q2=1.2×
1.18+1.4×
1.26=3.18kN/m2
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=140.00×
1.80×
1.80/6=75.60cm3;
I=140.00×
1.80/12=68.04cm4;
(1)抗弯强度计算
f=M/W<
[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;
M=0.125ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.125×
3.18×
0.7×
0.7=0.195kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.195×
1000×
1000/75600=2.58N/mm2
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)抗剪计算[可以不计算]
T=3Q/2bh<
[T]
其中最大剪力Q=0.600×
0.7=1.336kN
截面抗剪强度计算值T=3×
1336/(2×
2000.000×
1.4)=0.072N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<
[T],满足要求!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<
[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×
7004/(100×
6000×
680400)=1.269mm
面板的最大挠度小于350.0/250,满足要求!
四、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩W=5.08cm3;
截面惯性矩I=12.19cm4;
1、荷载的计算:
(1)钢结构自重(kN/m):
q11=0.5×
0.7=0.35kN/m
(2)脚手板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.350×
0.7=0.245kN/m
(3)活荷载为操作工人行走产生的活荷载,取1.0kN/m:
经计算得到,活荷载标准值q2=(1.000+0.000)×
0.70=0.700kN/m
考虑0.9的结构重要系数,静荷载设计值q1=0.9×
(1.20×
0.35+1.20×
0.245)=0.643kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载设计值q2=0.9×
1.40×
0.700=0.882kN/m
荷载设计值组合为q=1.2q1+1.4q2=1.2×
0.643+1.4×
0.882=2.01kN/m
2、抗弯强度计算
最大弯矩M=0.125ql2=0.125×
2.01×
2.0×
2.0=1.0kN.m
最大剪力Q=0.6×
2.01=2.412kN
最大支座力N=1.1×
2.01=4.422kN
抗弯计算强度f=1×
106/5080.0=196.85N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=0.677ql4/100EI=(0.677×
2.01+0.990×
0.000)×
2000.04/(100×
2.06×
105×
121900.0)=8.67mm
纵向钢管的最大挠度小于2000.0/150与10mm,满足要求!
4、支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.01kN
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.875kN.m
最大变形vmax=0.684mm
最大支座力Qmax=6.996kN
抗弯计算强度f=Mmax/W=0.875×
106/5080.0=172.24N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于2000.0/150与10mm,满足要求!
5、扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=6.996kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求
R≤8.0kN时,可采用单扣件;
8.0kN<
R<
12.0kN时,应采用双扣件;
R>
12.0kN时,应采用可调托座。
6、满樘脚手架立杆的稳定性计算
荷载标准值(立杆轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
(1)静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
a+b+c=719取N=0.72KN
a)立杆自重:
3.0×
38.4=115.2N
b)水平杆自重:
(3/1.4+1)×
2×
38.4=460N
c)扣件自重:
3×
16=144N
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×
2.125×
2=2.94kN
(3)钢结构自重(kN):
此时不考虑放置于脚手架上的网架杆件重量,而考虑网架下弦球直接作用于脚手架立杆顶端的集中力1500㎏即15KN
NG3=15kN
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到静荷载标准值
NG=0.9×
1.2×
(NG1+NG2+NG3)=0.9×
(0.72+2.94+15)=20.15kN。
(2)活荷载为操作工人行走产生的活荷载,取1.0kN/m
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到活荷载标准值NQ=0.9×
(1.000+0.000)×
1.4×
2.0=2.52kN
(3)不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.20NG+1.40NQ=1.2×
20.15+1.4×
2.52=27.71kN
7、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:
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=27.71kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
A——立杆净截面面积,A=4.890cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.10m;
h——最大步距,h=1.40m;
l0——计算长度,取1.400+2×
0.100=1.60m;
——由长细比,为1600/15.8=101;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.418;
经计算得到
=N/ψA=27710/(0.418×
489)=135.6N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算
<
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.9×
0.9×
1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=0.7×
0.300×
1.200×
0.600=0.216kN/m2
h——立杆的步距,1.40m;
la——立杆迎风面的间距,2.0m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,2.1m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×
0.216×
2.1×
2.1/10=0.216kN.m;
Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
Nw=1.2×
20.15+0.9×
2.52+0.9×
0.216/1.600=27.465kN
=27465/(0.418×
489)+216000/5080=176.89N/mm2;
考虑风荷载时立杆的稳定性计算
立杆下基础承载力验算
钢管置于砼地面上,荷载由砼地面承担;
脚手架底通长铺设木垫板(宽×
厚=500×
50㎜,取木板作用长度500㎜)
P=N/A=27.71/0.5×
0.5=110.84KN/㎡
脚手架搭设场地地面经平整、压路机压实后承载力须达120.0KN/㎡,以防网架安装过程中,脚手架立杆不均匀沉降。
事实上,本脚手架高度仅2.0米,不是严格意义上的高支模支撑架,采用《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)标准进行计算过于严格,仅采用扣件式脚手架搭设规范计算即可。
φ114×
4支撑钢管柱的稳定性计算
1、荷载标准值(轴力)
作用于φ114×
4钢管柱的荷载包括静荷载(集中力15KN),活荷载和风荷载为0kN。
(1)静荷载标准值包括以下内容:
NG1=15kN
NG1=0.9×
15=16.2kN。
(2)活荷载及风荷载为0kN
(3)立杆的轴向压力设计值计算公式
16.2+1.4×
0=19.44kN
2、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式为:
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=19.44kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=3.89cm;
A——立杆净截面面积,A=13.82cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=36.73cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.20m
l0——计算长度,l0=μl,取3.0×
2=6.0m;
——由长细比,
=l0/i=6000/38.9=154.2;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比
查表得到0.313;
=N/ψA=19440/(0.313×
1382)=44.94N/mm2;
立杆的稳定性计算
φ75.5×
3.75支撑钢管柱的稳定性计算
作用于1根φ75.5×
3.75钢管柱上的荷载包括静荷载,活荷载和风荷载为0kN。
NG1=15÷
cos15=4.83kN
4.83=5.22kN。
5.22+1.4×
0=6.264kN
2、立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=6.264kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=2.55cm;
A——立杆净截面面积,A=13.86cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=15.46cm3;
l0——计算长度,l0=μl=3.0/sin750×
1.0=3.11m;
=l0/i=3110/25.5=122;
查表得到0.446;
=N/ψA=6264/(0.446×
1386)=10.13N/mm2;
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