鋼管扣件式落地外腳手架計算,條件:取最大搭設高度24m進行驗算;採用φ48×3.5mm雙排鋼管腳手架搭設,立杆橫距b=1.0m,主杆縱距l=1.5m,內立杆距牆0.2m。腳手架步距h=1.8m,腳手板從地面2.0m開始每1.8m設一道(滿鋪),共11層,腳手架與建築物主體結構連線點的位置,其豎向間距h1=2h=2×1.8=3.6m,水平間距l1=3l=3×1.5=4.5m。根據規定,均布荷載qk=2.0kn/㎡。
腳手架的計算
(一)、基本條件
地面粗造為c類,基本風壓w0=0.45kn/m2,立網網目尺寸為3.5 cm×3.5cm,繩徑3.2mm,自重0.01kn/m2
(二)、搭設高度計算
驗算部位應根據風荷載產生彎曲壓應力大小分析確定,故先計算風荷載產生壓應為σw
1、σw計算
立網封閉的擋風係數及風荷載體型係數《建築結構荷載規範》近似按以下方法計算
ξ=(3.5+3.5)×0.32/(3.5×3.5) ×1.05=0.192
1.05為考慮筋繩的影響
μs=1.2×0.192=0.23
立網傳給立柱的風荷載標準值(4-4)計算,計算風壓高度係數μz按表4-19中c類取值,當h=24 m時,μz=1.25 ,當h=5m時,μz=0.54本設計最大搭設高度為24 m,故取u2=1.25 。
wk=0.7μzμs w0
其中μ2—風壓高度係數
μs—腳手架風荷載體型係數
w0—基本風壓
wk=0.7×1.25×0.23×0.45=0.09kn/m2
作用於立柱的風線荷載標準值:
qwk=wk·l=0.09×1.8=0.162kn/m
風荷載產生的彎矩按式4-33計算
mw=1.4 qwk·h2/10
式中 qwk——風線荷載標準值
wk——垂直於腳手架表面的風荷載標準值
l——腳手架的柱距
w——立柱截面的抵抗矩按表4-31採用
σw——風荷載對所計算立柱段產生的彎曲壓應力,σw= mw/w
mw=1.4×0.162×1.82/10=0.073kn·m
在24 m高度處立柱段風荷載產生彎曲壓力為:
σw= mw/w=(0.073×106) / (5.08×103)=14.37n/mm2
在5m高度處立柱段風荷載產生彎曲壓力為:
σw= 14.37× (0.54 / 1.25)=6.21n/mm2
2、底層立柱段的軸心壓力
腳手架結構自重、腳手板及施工荷載的軸心壓力
(1)、腳手架結構自重產生的軸心壓力ngk由表4-38查得一個柱距範圍內每米高腳手架結構產生的軸心標準值gk=0.134kn/m,則21 m高的腳手架結構自重產生軸心壓力標準值
ngk=h·gk=24×0.134=3.21 kn
(2)、腳手架活載產生的軸心壓力
一層腳手架自重qp=0.3kn/m2(除首層外),每1.8m設一道腳手架板,共十一層。
則nq1k=0.5(lb+0.3)·l·∑qp=0.5(1+0.3)×1.5×0.3×11=3.2 kn
敞開式腳手的防護材料產生軸心壓查表4-40得(l=1.5m)0.228kn
立網重量為0.01×1.5×24=0.36 kn
∴nq2k=0.228+0.36=0.588 kn
二層同時操作,施工均布荷載qk2.03kn/m2查表4-41得施工荷載產生軸心壓力:nq3k=4.86kn
根據公式(4-32),活荷產生軸心壓力標準值為
nqik= nq1k+ nq2k+ nq3k
=3.2+0.588+4.86
=8.65 kn
(3)計算立杆段的軸心壓力值:
根據公式(4-31)計算
n= ngk ×1.2/k1+ nqik
k1—高度調整係數,應按表(4-35採用)
k1=0.85
n=3.21×1.2/0.85+1.4×8.65=16.6 kn
3、立柱穩定性驗算
立網封閉時,立柱穩定應滿足下式:
n/ψa+ mw/w≤fc或n≤ψa(fc-σw)
φ——軸心壓桿的穩定係數,根據所計算立柱段的比λ=μh / i
由表4-37查取
i——立柱截面的回轉半徑,應按表4-31查取 i=1.58cm
μ——計算長度係數,應按表4-36採用m=1.5
h——所計算的立柱段的腳手架步距 h=1.8m
∴λ=μh / i=1.5×1.8 / 1.58×10-2 =170.8
按表4-37得:φ=0.225
a—立柱截面積,應按表4-31採用,a=4.89cm2,fc=205n/mm2
ψa(fc-σw)
=0.225×4.89×102(205-14.37)×10-3
=20.97kn>n=16.63 kn(滿足)
4、最大允許搭設高度
φafcw=0.225×4.89×102(205-14.37)=20.97kn
hd=k·[(φafcw-1.4nqik)/1.2gk]
=0.85×[(20.97-1.4×8.65)/(1.2×0.134)]
=47 m
鋼管扣件式落地外腳手架計算,條件:取最大搭設高度24m進行驗算;採用φ48×3.5mm雙排鋼管腳手架搭設,立杆橫距b=1.0m,主杆縱距l=1.5m,內立杆距牆0.2m。腳手架步距h=1.8m,腳手板從地面2.0m開始每1.8m設一道(滿鋪),共11層,腳手架與建築物主體結構連線點的位置,其豎向間距h1=2h=2×1.8=3.6m,水平間距l1=3l=3×1.5=4.5m。根據規定,均布荷載qk=2.0kn/㎡。
腳手架的計算
(一)、基本條件
地面粗造為c類,基本風壓w0=0.45kn/m2,立網網目尺寸為3.5 cm×3.5cm,繩徑3.2mm,自重0.01kn/m2
(二)、搭設高度計算
驗算部位應根據風荷載產生彎曲壓應力大小分析確定,故先計算風荷載產生壓應為σw
1、σw計算
立網封閉的擋風係數及風荷載體型係數《建築結構荷載規範》近似按以下方法計算
ξ=(3.5+3.5)×0.32/(3.5×3.5) ×1.05=0.192
1.05為考慮筋繩的影響
μs=1.2×0.192=0.23
立網傳給立柱的風荷載標準值(4-4)計算,計算風壓高度係數μz按表4-19中c類取值,當h=24 m時,μz=1.25 ,當h=5m時,μz=0.54本設計最大搭設高度為24 m,故取u2=1.25 。
wk=0.7μzμs w0
其中μ2—風壓高度係數
μs—腳手架風荷載體型係數
w0—基本風壓
wk=0.7×1.25×0.23×0.45=0.09kn/m2
作用於立柱的風線荷載標準值:
qwk=wk·l=0.09×1.8=0.162kn/m
風荷載產生的彎矩按式4-33計算
mw=1.4 qwk·h2/10
式中 qwk——風線荷載標準值
wk——垂直於腳手架表面的風荷載標準值
l——腳手架的柱距
w——立柱截面的抵抗矩按表4-31採用
σw——風荷載對所計算立柱段產生的彎曲壓應力,σw= mw/w
mw=1.4×0.162×1.82/10=0.073kn·m
在24 m高度處立柱段風荷載產生彎曲壓力為:
σw= mw/w=(0.073×106) / (5.08×103)=14.37n/mm2
在5m高度處立柱段風荷載產生彎曲壓力為:
σw= 14.37× (0.54 / 1.25)=6.21n/mm2
2、底層立柱段的軸心壓力
腳手架結構自重、腳手板及施工荷載的軸心壓力
(1)、腳手架結構自重產生的軸心壓力ngk由表4-38查得一個柱距範圍內每米高腳手架結構產生的軸心標準值gk=0.134kn/m,則21 m高的腳手架結構自重產生軸心壓力標準值
ngk=h·gk=24×0.134=3.21 kn
(2)、腳手架活載產生的軸心壓力
一層腳手架自重qp=0.3kn/m2(除首層外),每1.8m設一道腳手架板,共十一層。
則nq1k=0.5(lb+0.3)·l·∑qp=0.5(1+0.3)×1.5×0.3×11=3.2 kn
敞開式腳手的防護材料產生軸心壓查表4-40得(l=1.5m)0.228kn
立網重量為0.01×1.5×24=0.36 kn
∴nq2k=0.228+0.36=0.588 kn
二層同時操作,施工均布荷載qk2.03kn/m2查表4-41得施工荷載產生軸心壓力:nq3k=4.86kn
根據公式(4-32),活荷產生軸心壓力標準值為
nqik= nq1k+ nq2k+ nq3k
=3.2+0.588+4.86
=8.65 kn
(3)計算立杆段的軸心壓力值:
根據公式(4-31)計算
n= ngk ×1.2/k1+ nqik
k1—高度調整係數,應按表(4-35採用)
k1=0.85
n=3.21×1.2/0.85+1.4×8.65=16.6 kn
3、立柱穩定性驗算
立網封閉時,立柱穩定應滿足下式:
n/ψa+ mw/w≤fc或n≤ψa(fc-σw)
φ——軸心壓桿的穩定係數,根據所計算立柱段的比λ=μh / i
由表4-37查取
i——立柱截面的回轉半徑,應按表4-31查取 i=1.58cm
μ——計算長度係數,應按表4-36採用m=1.5
h——所計算的立柱段的腳手架步距 h=1.8m
∴λ=μh / i=1.5×1.8 / 1.58×10-2 =170.8
按表4-37得:φ=0.225
a—立柱截面積,應按表4-31採用,a=4.89cm2,fc=205n/mm2
ψa(fc-σw)
=0.225×4.89×102(205-14.37)×10-3
=20.97kn>n=16.63 kn(滿足)
4、最大允許搭設高度
φafcw=0.225×4.89×102(205-14.37)=20.97kn
hd=k·[(φafcw-1.4nqik)/1.2gk]
=0.85×[(20.97-1.4×8.65)/(1.2×0.134)]
=47 m