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目前联梁悬挑架计算实例

发布时间:2021-07-19 13:08:14 阅读: 来源:建筑清水模板厂家

联梁悬挑架计算实例

一、工程概况及计算依据

临海市中心区商业街13#楼,总建筑面积15826m2,总共12层,建筑物阁楼层檐口高度为37.47m,外悬挑脚手架分两次悬挑,分别在5.57m和20.07m楼层悬挑一次,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》(JGJ)。

计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为18.9m,立杆采用单立管。

搭设尺寸为:立杆的纵距1.50m,立杆的横距1.05m,立杆的步距1.50m。

采用的钢管类型为φ48×3.5。

连墙件采用两步两跨,竖向间距3.0m,水平间距3.0m。

施工均布荷载为3.0 kN/m2,同时施工2层,最大悬挑段脚手板共铺设11层。

悬挑水平钢梁采用〔20a号,其中建筑物外悬挑段长度3.0m,建筑物内锚固段长度2.00m。

对有机溶剂及油类有良好的化学稳定性悬挑水平钢梁上面的联梁采用〔14a号,相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置2根立杆。

悬挑水平钢梁下面采用支杆、上面采用钢丝绳与建筑物拉结。

最里面支点距离建筑物1.20m,支杆采用∟6.3。

二、大横杆的计算:

大横杆按照三跨连续梁计算(见图1)。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m;

脚手板荷载标准值:P2=0.350×1.050/(2+1)

=0.123 kN/m;

活荷载标准值:Q=3.000×1.050/(2+1)=1.050 kN/m;

静荷载计算值:q1=1.2×0.038+1.2×0.123

=0.193 kN/m;

活荷载计算值:q2=1.4×1.050=1.470 kN/m;

2.强度计算(见图2)

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图1 大横杆计算荷载组合简图

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图2 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

三跨连续梁从软到硬中最大弯矩计算公式:

M1max=0.08 q1l2+0.10 q2l2=0.366 kN.m;

支座最大弯矩计算公式:

MBmax=-0.10 q1l2-0.117 q2l2

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:

σ=(0.430×106)/5080.0=84.646 N/mm2

大横杆的抗弯强度:σ=84.646 N/mm2

<?=205.0 N/mm2。满足要求!

3.挠度计算:

最大挠度计算公式如下:

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静荷载标准值:q1=P1+P2=0.161 kN/m;

活荷载标准值:q2=Q=1.050 kN/m;

把q1、q2代入上述公式得υ=2.315 mm

容许挠度为l/150与10 mm,参考规范表5.1.8。

大横杆的最大挠度小于1500.0/150 mm或者10 mm,满足要求!

三、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行计算(见图3)。

1.荷载值计算(略)

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图3 小横杆计算简图

2.强度计算(略)

小横杆的计算强度值173N/mm2<?=205N/mm2,满足要求。

3.挠度计算(略)

四、扣件抗滑力的计算:

扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

R≤Rc

其中 Rc-扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;

R-立杆的竖向作用力设计值;

R<8 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架荷载标准值:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

(1)按扣件脚手架规范得每米立杆承受的结构自重标准值gk为0.1394(kN/m),由此产生的自重轴的向力:

NG1k=0.139×18.900=2.635 kN;

(2)竹串片脚手板的自重标准值为0.35(kN/m2)

NG2k=0.350×11×1.500×(1.050+0.3)/2=3.898 kN;

(3)竹串片杆与挡板自重标准值为0.11(kN/m2)

NG3k=0.140×11×1.500/2=1.155 kN;

(4)安全设施荷载为0.005(kN/m2)

NG4k=0.005×1.500×18.900=0.142 kN;

NG=NG1k+NG2k+NG3k+NG4k=7.830 kN;

内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值得到

NQ=3.000×1.050×1.500×2/2=4.725 kN;

风荷载标准值

ωk=0.7Us·Uz·ω0

其中ω0、Uz按照《建筑结构荷载规范》(GB)的规定采用:

Us——风荷载体型系数:Us=1.200;

经计算得到,ωk=0.635 kN/m2

考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值N=1.2 NG+0.85×1.4NQ=15.018 kN;

不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值N=1.2NG+1.4NQ=16.01

风荷载设计值产生弯矩Mω=0.85×1.4ωklah2/10=0.255 kN.m;

六、立杆的稳定性计算:

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

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立杆的轴心压力设计值:N=15.018 kN;

轴心受压立杆的稳定系数φ=0.262;

代入数字:167.428 N/mm2<?=205.000 N/mm2满足要求!

七、连墙件的计算:

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:

Nl=Nlw+No

风荷载基本风压值ωk=0.635 kN/m2;

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=9 m2;

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力:No=5 kN;

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:

Nlw=1.4×ωk×Aw=8.002 kN;

连墙件的轴向力计算值Nl=Nlw+No=13.002 kN;

由λl/i=200/15.8的结果查表得到φ=0.96据此估测6;

A=4.89 cm2

连墙件轴向力设计值N?=φ×A×?=0.966×4.890××205.000×103=96.837 kN;

Nl=13.002<N?=96.837,连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用双扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=13小于双扣件的抗滑力16.0kN,满足要求!

八、联梁的计算:

按照集中荷载作用下的简支梁计算

集中荷载P传递力,P=16.010 kN

计算简图如图4

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图4 顶梁计算简图

支承座按照简支梁的计算公式

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其中n=2

经过简支梁的计算得到

支座反力(考虑到支承的自重)RA=RB=24.277 kN

通过传递到支座的最大力为(考虑到支承的自重)2×16.010+3.000×0.174=32.544 kN

最大弯矩(考虑到支承的自重)Mmax=2/8×16.010×3.000+0.174×3.000×3.000/8=12.204 kN.m

截面应为=12.204×106/80500.0=151.602 N/mm2

水平支承梁的计算强度151.602<205.0N/mm2,满足要求!

九、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算(见图5~图7)。

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图5 悬挑脚手架示意图

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图6 悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

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图7 悬挑脚手架支承梁弯矩图(kN.m)

悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。

水平支撑梁的截面惯性矩I=1780.40 cm4,截面抵抗矩W=178.00 cm3,截面积A=28.83 cm2。

受脚手架作用的联梁传递集中力(即传递到支座的最大力)N=32.544 kN;

水平钢梁自重荷载q=1.2×28.830×0.00几近所有生物医用材料的大型企业均是跨国公司01×78.500=0.272 kN/m;

各支座对支承梁的支承反力由左至右分别为

R[A]=39.026 kN;

R[B]=27.939 kN;

R[C]=-0.518 kN。

最大弯矩Mmax=3.790 kN.m;

截面应力σ=M/1.05W+N/A=3.790×106/(1.05×178000.0)+0.000×103/2883.0=20.278 N/mm2;

水平支承梁的计算强度σ=20.278<215.000 N/mm2,满足要求!

十、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用〔20a号,计算公式如下

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其中φb-均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:

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经过计算得到强度φb=2.085;

由于φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》附表B其值用φb得到其值为0.935;

经过计算得到:22.778 N/mm2<?=215.000 N/mm2,满足要求!

十一、拉绳与支杆的受力计算:(略)

十二、拉绳与支杆的强度计算:(略)

十三、结束语

本方案所使用的钢管都要经过法定检测单位检测,合格的钢管才能使用。此脚手架经实际使用,情况非常良好,本设计计算是安全的。大变形丈量系统是比不短少的但为确保脚手架的安全,施工人员在施工过程中必须严格执行国家的有关规范和设计方案,不得私自改变设计方案。

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