集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度:
小橫桿傳遞荷載 P=(0.035+0.063+0.63)/2=0.364kN
ν= 1.883×0.364×18003/ ( 100 ×2.06×105×107800) = 1.8 mm;
最大撓度和:ν= νmax + νpmax = 0.107+1.8=1.907 mm;
大橫桿的最大撓度 1.907 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1800 / 150=12與10 mm,滿足要求!
(四)扣件抗滑力的計算
按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN,該工程實際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN。
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(《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》5.2.5):
???????????????????????? R ≤ Rc???
其中 Rc -- 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.00 kN;
R -- 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值;
小橫桿的自重標準值: P1 = 0.033×1.05×2/2=0.035 kN;
大橫桿的自重標準值: P2 = 0.033×1.8=0.06 kN;
腳手板的自重標準值: P3 = 0.1×1.05×1.8/2=0.095 kN;
活荷載標準值: Q = 1×1.05×1.8 /2 = 0.945 kN;
荷載的設(shè)計值: R=1.2×(0.035+0.06+0.095)+1.4×0.945=1.55 kN;
R < 8.00 kN,單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!?
(五)腳手架立桿荷載計算
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(nèi)容:
(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值,為0.1337kN/m
?NG1 = [0.1337+(1.05×2/2)×0.033/1.80]×22.30 = 3.415kN;
(2)腳手板的自重標準值;采用竹笆片腳手板,標準值為0.1kN/m2
?NG2= 0.1×6×1.8×(1.05+0.2)/2 = 0.702 kN;
(3)欄桿與擋腳手板自重標準值;采用木腳手板擋板,標準值為0.17kN/m
?NG3 = 0.17×6×1.8/2 = 0.918 kN;
(4)吊掛的安全設(shè)施荷載,包括安全網(wǎng):0.01 kN/m2
?NG4 = 0.01×1.8×22.3 = 0.401 kN;
經(jīng)計算得到,靜荷載標準值
?NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.436 kN;
活荷載為施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和,立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到,活荷載標準值
?NQ = 1×1.05×1.8×2/2 = 1.89 kN;
考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為
?N = 1.2 NG+0.9×1.4NQ = 1.2×5.436+ 0.85×1.4×1.89= 8.905 kN;
不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為
?N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.436+1.4×1.89=9.169kN;
(六)立桿的穩(wěn)定性計算
風荷載標準值按照以下公式計算
Wk=μz·μs·ω0
其中 ω0 -- 基本風壓(kN/m2),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)附錄E中表E.5,福州市的基本風壓(《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》4.2.5條基本風壓取10年一遇風壓):ω0 = 0.4 kN/m2;
μz -- 風荷載高度變化系數(shù),按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)表8.2.1,架體底部離地高度按17m(架體底部距地下室底板高度)計算,地面粗糙度類別C類(有密集建筑群的城市市區(qū)),μz=0.74;
μs -- 風荷載體型系數(shù),按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表4.2.6敞開、框架、開洞墻,μs=1.3Φ。密目網(wǎng)擋風系數(shù)按3200目/100cm2計算,得Φ1=0.931;查附錄A表A.0.5,腳手架擋風系數(shù)Φ2=0.083。Φ=Φ1+Φ2-Φ1*Φ2/1.2=0.95,
得μs=1.3Φ=0.95*1.3=1.235。
經(jīng)計算得到,風荷載標準值為:
?? Wk = 0.4×0.74×1.235 = 0.366 kN/m2;
風荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW 為:
?? Mw = 0.9 ×1.4WkLah2/10 = 0.9 ×1.4×0.256×1.8×1.82/10 = 0.269kN·m;
考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式
σ = N/(φA) + MW/W ≤ [f]
立桿的軸心壓力設(shè)計值 :N = 8.905 kN;
不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式
σ = N/(φA)≤ [f]
立桿的軸心壓力設(shè)計值 :N = N'= 9.169kN;
計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 :i = 1.59 cm;
計算長度附加系數(shù)參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》5.2.8條,k = 1.155 ;
計算長度系數(shù)參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表5.2.8得:
μ = 1.7 ;
計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定:l0 = 3.534 m;
長細比: L0/i = 222 ;
軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長細比 lo/i 的結(jié)果查表得到 :φ= 0.148
立桿凈截面面積 : A = 4.24 cm2;
立桿凈截面模量(抵抗矩) :W = 4.49 cm3;
鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值 :[f] =205 N/mm2;
考慮風荷載時
σ = 8905/(0.148×424)+268625/4490 = 201.7 N/mm2;
立桿穩(wěn)定性計算 σ = 201.7 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設(shè)計值 [f] = 205 N/mm2,滿足要求!
不考慮風荷載時
σ = 9169.305/(0.148×424)=146.12 N/mm2;
立桿穩(wěn)定性計算 σ = 146.12 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設(shè)計值 [f] = 205 N/mm2,滿足要求!
(七)連墻件的穩(wěn)定性計算
連墻件的軸向力設(shè)計值應按照下式計算:
Nl = Nlw + N0
連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算μz=0.96,μs=1.235,ω0=0.4,
Wk = μz·μs·ω0=0.7 ×0.96×1.235×0.4 = 0.474 kN/m2;
每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風面積 Aw = 18.36 m2;
按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》5.2.12條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN), N0= 3.000 kN;
風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN),按照下式計算:
Nlw = 1.4×Wk×Aw = 12.2 kN;
連墻件的軸向力設(shè)計值 Nl = Nlw + N0= 15.2 kN;
連墻件承載力設(shè)計值按下式計算:
Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù);
由長細比 l/i = 250/15.9的結(jié)果查表得到 φ=0.958,l為內(nèi)排架距離墻的長度;
??? A = 4.24 cm2;[f]=205 N/mm2;
連墻件軸向承載力設(shè)計值為 Nf = 0.958×4.24×10-4×205×103 = 83.269 kN;
Nl = 15.2 < Nf = 83.269,連墻件的設(shè)計計算滿足要求!
連墻件采用雙扣件與墻體連接。
由以上計算得到 Nl = 15.2 小于雙扣件的抗滑力 16 kN,滿足要求!
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連墻件扣件連接示意圖
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(八)后澆帶-1層滿樘架受力驗算
外架立桿的軸向壓力設(shè)計值為
?N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.436+1.4×1.89=9.169kN;
可得后澆帶板面(架體寬度范圍內(nèi))增加荷載為9.169×2/(1.05×1.8)=9.7KN/m2
-1層滿樘架支撐立桿間距為1.0m×1.0m,故滿樘架立桿增加荷載為
9.7×1.0*×1.0=9.7KN
滿樘架立桿荷載設(shè)計值
a、恒荷載標準值
?? 模板及支架自重:???? 0.5KN/m3×0.18×1.0×1.0=90 N
?? 新澆砼自重:???????? 24KN/m3×0.18×1.0×1.0=4320 N
?? 鋼筋自重:?????????? 2.0KN/m3×0.18×1.0×1.0=360 N
∑NGK=90+4320+360=4770 N
b、活荷載標準值
施工人員荷載標準值:1.0KN/m2×1.0×1.0=1000?N
N=1.2∑NGK+1.4∑NQK+9700=1.2×4770+1.4×1000+9700=16824 N
板底支架掃地桿距地面200mm,步距h≤1500mm,立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點長度a=5300-200-1500*3-180=420mm
立桿計算長度:l0=h+2a=1.5+2×0.42=2.34m
查表得:?48×3.0mm鋼管的截面積A=4.24cm2,回轉(zhuǎn)半徑i=1.59cm,f=205 N/mm2
立桿長細比λ=l0/i=234/1.59≈147
查表得:立桿穩(wěn)定系數(shù)φ=0.32
立桿穩(wěn)定性驗算公式:
σ=N/φA=16824/(0.32×424)=124 N/mm2<f=205 N/mm2???? [可以]
即原有滿樘架支撐已足夠支撐上部后澆帶鋼筋混凝土及增加外架的荷載,不需要做加固措施。
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