一、脚手架参数
脚手架搭设方式 | 双排脚手架 | 脚手架钢管类型 | Ф48×3 |
脚手架搭设高度H(m) | 24 | 脚手架沿纵向搭设长度L(m) | 62.52 |
立杆步距h(m) | 1.8 | 立杆纵距或跨距la(m) | 1.5 |
立杆横距lb(m) | 1.05 | 内立杆离建筑物距离a(m) | 0.3 |
双立杆计算方法 | 不设置双立杆 |
脚手板类型 | 竹芭脚手板 | 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2) | 0.1 |
脚手板铺设方式 | 2步1设 | 密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2) | 0.01 |
挡脚板类型 | 木挡脚板 | 栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) | 0.17 |
挡脚板铺设方式 | 2步1设 | 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) | 0.129 |
横向斜撑布置方式 | 5跨1设 | 结构脚手架作业层数njj | 1 |
结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2) | 3 | 装修脚手架作业层数nzj | 1 |
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2) | 2 | 地区 | 江西宜春市 |
安全网设置 | 全封闭 | 基本风压ω0(kN/m2) | 0.2 |
风荷载体型系数μs | 1.25 | 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性) | 1.2,0.9 |
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性) | 0.3,0.23 |
立面图
侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式 | 纵向水平杆在上 | 横向水平杆上纵向水平杆根数n | 2 |
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2) | 205 | 横杆截面惯性矩I(mm4) | 107800 |
横杆弹性模量E(N/mm2) | 206000 | 横杆截面抵抗矩W(mm3) | 4490 |
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.033+0.1×1.05/(2+1))+1.4×3×1.05/(2+1)=1.55kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.033+0.1×1.05/(2+1))+3×1.05/(2+1)=1.12kN/m
计算简图如下:
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.55×1.52=0.35kN·m
σ=Mmax/W=0.35×106/4490=77.77N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×1.12×15004/(100×206000×107800)=1.726mm
νmax=1.726mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.55×1.5=2.56kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.12×1.5=1.85kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.56kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.85kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.×106/4490=198.79N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=3.421mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[1050/150,10]=7mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.58kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式 | 单扣件 | 扣件抗滑移折减系数 | 0.85 |
纵向水平杆:Rmax=2.56/2=1.28kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
横向水平杆:Rmax=2.58kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求!
六、荷载计算
脚手架搭设高度H | 24 | 脚手架钢管类型 | Ф48×3 |
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) | 0.129 |
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆:NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×H=(0.129+1.5×2/2×0.033/1.8)×24=3.76kN
单内立杆:NG1k=3.76kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(24/1.8+1)×1.5×1.05×0.1×1/2/2=0.56kN
单内立杆:NG2k1=0.56kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(24/1.8+1)×1.5×0.17×1/2=1.83kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×24=0.36kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.56+1.83+0.36=2.75kN
单内立杆:NG2k=NG2k1=0.56kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj+nzj×Gkzj)/2=1.5×1.05×(1×3+1×2)/2=3.94kN
内立杆:NQ1k=3.94kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.76+2.75)+ 0.9×1.4×3.94=12.78kN
单内立杆:N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.76+0.56)+ 0.9×1.4×3.94=10.15kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H | 24 | 立杆截面抵抗矩W(mm3) | 4490 |
立杆截面回转半径i(mm) | 15.9 | 立杆抗压强度设计值[f](N/mm2) | 205 |
立杆截面面积A(mm2) | 424 | 连墙件布置方式 | 两步三跨 |
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.81≤210
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12m
长细比λ=l0/i=3.12×103/15.9=196.13
查《规范》表A得,φ=0.188
满足要求!
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(3.76+2.75)+1.4×3.94=13.33kN
σ=N/(φA)=13329.15/(0.188×424)=167.22N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4NQ1k=1.2×(3.76+2.75)+0.9×1.4×3.94=12.78kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.23×1.5×1.82/10=0.14kN·m
σ=N/(φA)+ Mw/W=12777.9/(0.188×424)+138836.22/4490=191.22N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、脚手架搭设高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=(φAf-(1.2NG2k+1.4NQ1k))×H/(1.2NG1k)=(0.188×424×205×10-3-(1.2×2.75+1.4×3.94))×24/(1.2×3.76)=40.01m
组合风荷载作用
Hs2=(φAf-(1.2NG2k+0.9×1.4×(NQ1k+Mwk φA/W)))×H/(1.2NG1k)=(φAf-(1.2NG2k+0.9×1.4×NQ1k+Mw φA/W))×H/(1.2NG1k)=(0.188×424×205×10-3-(1.2×2.75+0.9×1.4×3.94+0.14×1000×0.188×424/4490))×24/(1.2×3.76)=29.84m
Hs=29.84m>H=24m
满足要求!
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式 | 两步三跨 | 连墙件连接方式 | 扣件连接 |
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN) | 3 | 连墙件计算长度l0(mm) | 600 |
连墙件截面面积Ac(mm2) | 4 | 连墙件截面回转半径i(mm) | 158 |
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2) | 205 | 连墙件与扣件连接方式 | 双扣件 |
扣件抗滑移折减系数 | 0.85 |
长细比λ=l0/i=600/158=3.8,查《规范》表A.0.6得,φ=0.99
(Nlw+N0)/(φAc)=(6.84+3)×103/(0.99×4)=20.28N/mm2≤0.85 ×[f]=0.85 ×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求!
扣件抗滑承载力验算:
Nlw+N0=6.84+3=9.84kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求!
十、立杆地基承载力验算
地基土类型 | 素填土 | 地基承载力特征值fg(kPa) | 140 |
地基承载力调整系数mf | 1 | 垫板底面积A(m2) | 0.25 |
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=10.45/(1×0.25)=41.81kPa≤fg=140kPa
满足要求!