[分享]扣件式钢管脚手架设计计算

发表于2018-12-17    733人浏览    1人跟帖    复制链接  只看楼主

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标签: 钢管脚手架

计算依据:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2011

钢管:采用φ48.3×3.6钢管,参数:A=5.06cm2, i=1.59cm,W=5.26cm3,I=12.71cm4。

一、荷载

(1)作用于脚手架上的荷载:

永久荷载——脚手架自重(立杆、水平杆、剪刀撑及扣件)、构配件自重(脚手板、栏杆、挡脚板及安全网)

可变荷载——施工荷载(作业层上人员、器具和材料自重),风荷载

(2)荷载标准值

永久荷载标准值按每米立杆承受的结构自重标准值,查表(表3-1)采用或自行计算;构、配件自重见表3-2和表3-3。

可变荷载中的施工荷载见表3-4。

《扣件架》规范附录A

表3-1  单、双排脚手架立杆承受的每米结构自重标准值gk(kN/m)

扣件式钢管脚手架设计计算_1

注:φ48.3×3.6钢管,扣件自重按本规范附录A表A.0.4采用.表内中间可按线性插入计算。

表3-2  脚手板自重标准值

扣件式钢管脚手架设计计算_2

表3-3  栏杆、挡脚板自重标准值

扣件式钢管脚手架设计计算_3

表3-4  施工均布荷载标准值

扣件式钢管脚手架设计计算_4

注:当在双排脚手架上同时有2个及以上操作层作业时,在同一个跨距内各操作层的施工均布荷载标准值总和不得超过5.0 kN/m2。

可变荷载中的水平风荷载标准值:

扣件式钢管脚手架设计计算_5

式中wk——风荷载标准值(kN/m2);

       z——风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》规定采用;

       s——脚手架风荷载体型系数,见表3-5。(最为关键)

      w0——基本风压(kN/m2),按《建筑结构荷载规范》规定采用,取重现期n=10对应的风压值。

       在风荷载体型系数中,可将脚手架视为钢管桁架。

表3-5  脚手架的风荷载体型系数μs

注:1)μstw值可将脚手架视为桁架,按国家标准《建筑结构荷载规范》          (GB50009-2001)表7.3.1第32项和第36项的规定计算;

2)φ为挡风系数,φ=1.2An/AW,其中An为挡风面积;AW为迎风面积。敞开式脚手架的φ值宜按本规范附录A表A.0.5采用。

3)密目式全封闭脚手架挡风系数φ不宜小于0.8。(常用密目式安全网)

二、关于μs 的计算

1.《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59)条文说明中第3.0.7条指出:“立网应该使用密目式安全网,其标准为每100 cm2(10 cm×10 cm)的面积上,有2 000个以上网目。”

2.在扣件式钢管脚手架立面外侧装设了全封闭密目安全网以后,脚手架挡风系数φ的计算就包括了两个方面:

(1)密目安全网的挡风系数φ1;

(2)架体本身的挡风系数φ2。(查规范附表,特殊情况才计算)

3.挡风系数φ的计算公式:

扣件式钢管脚手架设计计算_6

式中, φ1φ2/1.2为安全网与脚手架杆件重复计算部分,需扣除。

例:求安全网挡风系数φ1

例1:某扣件式钢管脚手架,其外侧立面采用全封闭安全网,安全网的网目密度为2300目/100cm2。每目孔隙面积A=1.3mm2,试计算该安全网的挡风系数φ1。

解:先将孔隙面积A换算成以cm2为单位,即:   

            A=1.3/100=0.013( cm2)

            An=100-nA=100-2 300×0.013=70.1( cm2)

            Aw=100 cm2(迎风面积)

        代入公式得:

             φ1=1.2An/Aw=1.2×70.1/100=0.841。

4、荷载效应组合   

扣件式钢管脚手架设计计算_7

三、设计计算

(1)脚手架设计计算的基本内容

       ① 纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算;(纵向水平杆宜按三跨连续梁计算,横向水平杆宜按简支梁计算)。

       ②立杆的稳定性计算。

       ③连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算。

       ④立杆地基承载力计算

    (2)扣件的承载力设计值

扣件式钢管脚手架设计计算_8

 (3)脚手架立杆稳定计算

   不组合风荷载时:

扣件式钢管脚手架设计计算_9

  组合风荷载时

扣件式钢管脚手架设计计算_10

N——计算立杆轴向力设计值

φ——轴心受压构件的稳定系数

λ——长细比, λ=l0/i,l0=kμh 。

计算长度附加系数,其值取1.155,当验算立杆允许长细比时,取k=1。

扣件式钢管脚手架设计计算_11

单、双排脚手架立杆的计算长度系数μ

扣件式钢管脚手架设计计算_12

计算立杆段轴向力设计值

  不组合风荷载时:

N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4∑NQk

  组合风荷载时:

N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4∑NQk

式中 NG1k——脚手架结构自重标准值产生的轴向力;

        NG2k ——构配件自重标准值产生的轴向力;

        ∑NQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆可按一纵距(跨)内施工荷载总和的1/2取值。

由风荷载产生的立杆段弯矩设计值Mw,可按下式计算:

         Mw=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4(wkla)h2/10

式中:

      Mwk——风荷载产生的弯矩标准值(N·mm);

      wk——风荷载标准值(kN/m2),

扣件式钢管脚手架设计计算_13

      la——立杆纵距(m)。


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 发表于2018-12-19  | 只看该作者      筑龙币+10

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计算立杆段轴向力设计值

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