悬挑式钢管脚手架计算规则Word格式文档下载.docx
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1、纵向和横向水平杆(大小横杆)等受弯构件的强度计算;
2、扣件的抗滑承载力计算;
3、立杆的稳定性计算;
4、连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算。
与落地式脚手架的相应计算一致的,不再赘述,但需要按照《钢结构设计规》(GB50017-2003)计算联梁和主梁型钢,计算要求如下:
1、悬挑水平主梁和联梁的强度、挠度计算和整体稳定性计算;
2、悬挑主梁锚固段与楼板连接处压环、螺栓和楼板局部受压计算;
悬挑主梁锚固段与楼板连接通常有两种方法:
如果使用压环与楼板钢筋连接,要求根据《混凝土结构设计规》(GB50010-2002)计算压环(钢筋)的抗剪强度;
如果使用螺栓打入楼板,要求计算螺栓抗拉强度和楼板局部受压。
3、拉杆或斜支杆的强度计算。
悬挑脚手架通常上面通过拉杆或下面通过压杆与建筑物主体结构拉接,如果拉杆采用钢丝绳吊环的连接方式,要求根据《建筑施工安全检查标准》计算钢丝绳的抗拉强度和根据《混凝土结构设计规》(GB50010-2002)计算吊环的抗剪强度;
如果拉杆或压杆采用角钢、槽钢或钢管与与建筑物预埋件焊接,除计算杆件本身的抗压或抗拉强度外,还要求计算焊接强
度。
图1・29悬挑御手架阳角处理施工图二
一、悬警梁的力计算
对于没有任何保护的悬臂式钢梁做为悬挑脚手架支撑的模型,可以按照如下图表计算:
图1.30单排脚手架悬臂契的计算简图
力名称
力计算式(几=〃?
//)
支座反力
Ra=N(l+2)+q/(l+/)/2
心=-AU+q/(l-才)/2
支座弯距
MA=-m(N+qm/2)
挠度
V=+刃+0厂(_1+4才+3才)/8]/3EI
剪力
匕左=—(N+qm)
Vt.-=NA+ql(\-A2)/2
VB=NA-ql(l-At)/2
N
q
c
m-mi
\£
mi
SA-
m
1
-B
图1・31双排脚手架悬臂契的计算简图
表1・15双脚手架悬臂梁力计算公式
力计算式(2=加//2,=m}/l)
Ra="
(2+兄+人)+引(1+才)/2
Rb=-2V(A+21)+<
rZ(l-A2)/2
MA=一N(m+〃“)一qm1/2
V=+2)+勿2(_1+4才+3才)/8]/3曰++人)/3£
7
匕左=_(2N+qm)
VAi.=N(入+入)+-卅)/2
I。
=N(2+人)一§
/(1一才)/2
二、悬挑支撑梁的力计算
悬挑脚手架的支撑梁可以有上拉式(用钢丝绳拉结水平钢梁与建筑物)和下支式(将水平钢梁通过角钢或钢管支设到建筑物上),力计算一般有两种情况,一种是以一梯桁架建立有限元计算模型,生成平面杆系的有限元模型,通过求解力与位移的多元一次方程组来求得各杆件的力,这种方法计算比较繁琐,在本章第九节介绍;
另一种是不考虑水平支撑梁支点位責的变形,按照餃接点计算,这是手工计算比较常用的方法。
对于上下两层水平钢梁的计算,其上层钢梁可以按照集中荷载作用下的简支梁计算(如图1.32所示),其中集中荷载P为立杆的传递力,左右两个较接点为上下两层水平钢梁的连接点,根据其计算跨度立杆的数量确定集中荷载P的数量:
图】・32主次梁体系悬挑架下层水平钢梁计算图
支座力和最大弯矩按照简支梁的计算:
2
(1.21)
M=4
-1)刃
("
奇数)
3为偶数)
I8
(1.22)
与结构锚固连接的悬挑主梁计算如图丨・33所示,A点为自由端,D点为与结构楼板的锚固点,如果施工中水平钢梁有两个楼板锚固点,可以选择距离自由端比较近的点为计算锚固点;
B点为钢丝绳拉结点或下部支杆的支点;
C点为悬挑主梁放畫在结构楼板上的接触点。
集中荷载F为双排朦手架两立杆传递的竖向荷载(单排脚手架为一个集中荷载F),对双层水平钢梁为上层水平钢梁的支座力;
q为水平钢梁的自重荷载。
F卩
许500|日2000&
厲皿芒
图1.33悬挑脚手架餃接计算简图
以上水平支撑梁与建筑主体结构采用螺栓或钢筋与楼板相连接时,按较接计算,此时水平支撑梁的锚固长度CD段必须大于0;
当水平支撑梁与建筑主体结构的预埋件采用焊接连接时,按固接计算,此时水平支撑梁的锚固长度CD段必须等于0,需设重预埋件,计算简图如下:
FI
IIIIIIIIIIUBII测■1UIU删
1,1„
律2000
图丨・34悬挑脚手架固接计算简图
三、悬挑梁强度计算
水平悬挑钢梁的抗弯强度计算公式如下:
卩帆A(1.23)
式中/——截面塑性发展系数,取丨・05;
水平钢梁的整体稳定性计算公式如下
<
[/]
(1.24)
式中族一一均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
乂570Z&
235
(1.25)
四、拉杆与支杆的强度计算
1・钢丝绳的强度计算:
(1.26)
式中N——钢丝绳的拉力设计值;
钢丝绳的拉力设计值乘以绳和水平梁的夹角正弦值就等
于该支点处的支座反力。
A——钢丝绳净截面面积;
”——钢丝绳受拉强度计算值;
If]——钢丝绳抗拉强度设计值。
1.斜压杆的容许压力按照下式计算:
(1.27)
审=^-u]
则
式中N——受压斜杆的轴心压力设计值;
0——轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比查表得;
i——计算受压斜杆的截面回转半径;
/——受最大压力斜杆计算长度;
A——受压斜杆净截面面积;
CT一一受压斜杆受压强度计算值;
[/]——受压斜杆抗压强度设计值。
五、锚固段计算
水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下:
(1.28)
式中[门——拉环钢筋抗拉强度,取[/]=205N/mm%
水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:
嗣齐](1.29)
式中2——锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力;
d——楼板螺栓的直径;
[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/mm2;
h——楼板螺栓在混凝土楼板的锚固深度。
斜撑杆的焊缝计算,斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接,对接焊缝强度计算为:
‘也(1.30)
式中2——斜撑杆的轴向力;
为斜撑杆件的周长;
t——斜撑杆的厚度;
人或L——对接焊缝的抗拉或抗压强度。
六'
预埋件计算
当水平支撑梁与建筑主体结构的预埋件采用焊接连接时,需设責预埋件。
预埋件的计算应该按照依据《混凝土结构设计规》(GB50010-2002),根据实际所用预埋件情况,通过输入锚板和锚筋的参数、预埋件所承受的的力,计算锚固钢筋的锚固长度,并按不同受力的预埋件验算锚筋面积。
图1.35预埋件计算简图
1、锚固长度计算
受拉直锚筋和弯折锚筋的最小锚固长度Io应按下列公式计算:
(1.31)
(1.35)
(6)、由锚板和对称配責的直锚筋组成的压弯预埋件计算,同时承受法向压力和弯矩
作用的预埋件,其直锚筋总截面面积As的计算公式为:
式中的2应符合条件:
N<
0.5feA;
当MvO・4比时,W=0.47Vo
(7)、由锚板和对称配直的直锚筋组成的弯剪预埋件计算,同时承受弯矩和剪力的预埋件,其直锚筋总截面面积As应按下列计算公式,并取其中的较大值:
VM
山>
+(1.38)
a「a£
\.3arahfvz
\.3arahfyz
(1.42)
当MV0.4M:
时,取M=O・47V。
式中N——法向拉力设计值;
V——剪力设计值;
M——弯矩设计值;
fy—锚固钢筋抗拉强度设计值;
A——混凝土轴心抗压强度设计值,当混凝土强度等级大于C40时按C40老虑。
取
混凝土早期强度,该值与混凝土标号、养护天数、养护温度有关;
d——锚固钢筋的直径;
锚固钢筋的外形系数;
对HPB235级钢筋(/y=210N/mm2),q取0.16对
S—锚板弯曲变形的折减系数,其计算公式为:
=0.6+0.251;
a
t——锚板厚度;
J——顺剪力作用方向锚筋层数的影响系数,当等间距配重时,二层取1.0;
三层
取0.9;
四层取0.85;
——锚筋的受剪承载力系数;
计算公式为%=(4—0.08d)#,当匕>0.7时,
取乙=0.7;
A——锚板的面积;
Z——外层锚筋中心线之间的距离。
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