悬挑计算
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十一)、特殊部位计算与墙连接按简支考虑,由于安全系数取值较大,槽钢自重影响极小,计算忽略。
1、16#悬挑槽钢,三根立杆,最远受力点距墙2.05m。
M中=MC1+ MC1=9.67×0.85×1.2/2.05+9.67×1.65×0.4/2.05=7.92 kN.mRA=4.84+(0.85+1.65)×9.67/2.05=16.63kNRB=(1.2+0.4)×9.67/2.05=7.55 kNLS=16.63/sin53.79=20.61 kN2、16#悬挑槽钢,按转角窗处,两立杆距墙分别为1.35m和2.50m。
M中= 9.67×1.35×1.15/2.5=6.01kN.mRA=9.67+9.67×1.35/2.5=14.89kNRB=9.67×1.15/2.5=7.55kNLS=14.89/sin48.24=19.96kN3、16#悬挑槽钢,四根立杆,双拉索,最远受力点距墙2.85m。
不考虑内拉索,里面两立杆按1/2计:RB=4.84×(0.85+1.65)+9.67×2.05/2.85=11.20kNRA=9.67×3-11.20=17.81kNLS=17.81/sin44.49=25.4kNN=17.81/tan44.49=18.13kN4、16#槽钢梁,二端固定于楼面上,四根立杆,按跨距3.0m计算。
= 9.67×(0.25+1.05)=12.57kN.mM中=9.67×4/2=19.34kNRA5、14#封头槽钢,二端固定于16#悬挑槽钢上,一根立杆,按最大2.30m计算。
M= 9.67×0.8×1.5/2.3=5.04kN.mmax=9.67×0.8/2.3=3.36 kNRA=9.67×1.5/2.3=6.31kNRB5、16#槽钢取最大弯距第4种情况12.57kN.m复核其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:经过计算得到b=570×10.0×63.0×235/(1500.0×160.0×235.0)=1.50由于b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值b'=1.07-0.282/b=0.882经过计算得到强度=12.57×106/(0.882×108300.00)=131.59N/mm2;水平钢梁的稳定性计算 < [f],满足要求!6、拉绳强度取第3种情况25.4kN计算(挑梁长超过2m,且有3根及以上立杆均按此钢丝绳)钢丝绳的容许拉力按照下式计算:其中[F g] ——钢丝绳的容许拉力(kN);F g——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);计算中可以近似计算F g=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);——钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;K ——钢丝绳使用安全系数,取6.0。
悬挑支模架计算步骤悬挑支模架是一种常见的建筑结构形式,常用于建筑物的外立面、屋顶或其他悬挑部分的支撑。
它能够在不需要额外立柱或支撑物的情况下实现悬挑,具有较好的美观效果和空间利用率。
下面将介绍悬挑支模架的计算步骤。
第一步:确定悬挑支模架的设计参数在进行悬挑支模架的计算之前,需要先确定一些设计参数。
这些参数包括悬挑长度、悬挑部分的负荷、支撑方式等。
这些参数将直接影响到悬挑支模架的计算结果。
第二步:计算悬挑部分的受力情况在确定了悬挑支模架的设计参数之后,需要计算悬挑部分的受力情况。
悬挑部分受到的主要力包括自重、附加负荷和风荷载等。
可以通过建立受力平衡方程,计算出悬挑部分的受力情况。
第三步:选择合适的材料和截面形状根据悬挑支模架的受力情况,需要选择合适的材料和截面形状。
常见的材料有钢材、混凝土等,常见的截面形状有I型、H型等。
选择合适的材料和截面形状可以满足悬挑支模架的强度和刚度要求。
第四步:进行悬挑支模架的结构计算在确定了材料和截面形状之后,可以进行悬挑支模架的结构计算。
结构计算主要包括确定截面尺寸和计算截面的强度和刚度等。
可以通过使用力学原理和结构力学知识,进行悬挑支模架的结构计算。
第五步:进行悬挑支模架的稳定性计算除了结构计算之外,还需要进行悬挑支模架的稳定性计算。
稳定性计算主要包括计算悬挑支模架的扭转刚度和侧向稳定性等。
可以通过使用结构力学知识和稳定性理论,进行悬挑支模架的稳定性计算。
第六步:进行悬挑支模架的验算和优化设计在完成悬挑支模架的结构计算和稳定性计算之后,需要进行悬挑支模架的验算和优化设计。
验算主要是检查悬挑支模架的各项计算结果是否满足设计要求。
优化设计主要是对悬挑支模架的结构和材料进行调整,以提高其性能和经济效益。
第七步:绘制悬挑支模架的施工图纸在完成悬挑支模架的计算和设计之后,需要绘制悬挑支模架的施工图纸。
施工图纸是悬挑支模架施工的依据,包括悬挑支模架的结构布置、材料规格和施工要求等。
悬挑脚手架计算在建筑施工中,悬挑脚手架是一种常用的临时性结构,用于为施工人员提供作业平台和安全保障。
悬挑脚手架的设计和计算至关重要,直接关系到施工的安全和效率。
接下来,让我们详细了解一下悬挑脚手架的计算方法。
悬挑脚手架的计算主要包括以下几个方面:一、荷载计算荷载是悬挑脚手架计算的基础,需要考虑的荷载类型主要有恒载、活载和风载。
恒载包括脚手架结构本身的自重,如立杆、横杆、脚手板、安全网等的重量。
这些重量可以通过查阅相关的材料规格和标准进行计算。
活载则是施工过程中人员、材料和设备等产生的荷载。
一般按照规定的标准值进行取值,例如施工人员的重量通常取为每人 2kN,材料和设备的堆放荷载根据实际情况确定。
风载是悬挑脚手架计算中不可忽视的荷载。
风载的大小与风速、建筑物的高度、脚手架的挡风面积等因素有关。
计算风载时,需要根据当地的气象资料确定基本风压,然后按照相关规范的公式进行计算。
二、悬挑梁的计算悬挑梁是悬挑脚手架的主要受力构件,其强度和稳定性必须得到保证。
在计算悬挑梁的强度时,需要考虑弯矩和剪力的作用。
弯矩通常由脚手架的荷载通过立杆传递到悬挑梁上产生,剪力则主要由水平荷载引起。
通过计算得到的最大弯矩和最大剪力,与悬挑梁的材料强度和截面特性进行比较,以确定其是否满足强度要求。
悬挑梁的稳定性计算也非常重要。
对于较长的悬挑梁,可能会发生弯曲失稳或扭转失稳。
需要根据悬挑梁的长度、截面形状和支撑条件等因素,按照相关规范进行稳定性验算。
三、立杆的计算立杆是承受竖向荷载的主要构件,需要计算其稳定性和抗压强度。
立杆的稳定性计算需要考虑其计算长度、长细比和轴心受压承载力等因素。
计算长度的确定与脚手架的搭设方式、连墙件的设置等有关。
通过计算得到的稳定系数和轴心压力,与立杆的材料强度进行比较,以判断其稳定性是否满足要求。
立杆的抗压强度计算则是直接将轴向压力与立杆的截面面积相除,与材料的抗压强度标准值进行比较。
四、连墙件的计算连墙件是将悬挑脚手架与建筑物主体结构连接起来,保证脚手架整体稳定性的重要构件。
悬挑支撑结构计算书一、计算依据1、《建筑结构荷载规范》GB50009-20122、《钢结构设计规范》GB50017-20033、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-20134、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011二、计算参数及施工简图(图1)立面图1(图2)立面图2三、悬挑部分竖向荷载验算架体按三角形架体每单位横截面面积上的自重值为计算基本单元,包括扣件、钢管下式中的w g为钢管自重标准值。
对于悬挑支撑结构横断面单位平米自重值为:g={[2(l a+l b+h)+(l a2+h2)0.5+(l b2+h2)0.5](w g+18.4/6)+2×13.2+1×14.6}/(l a h)=((2×(0.9+0.9+0.5)+(0.92+0.52)0.5+(0.92+0.52)0.5)×(2.43+18.4/6)+2×13.2+1×1 4.6)/(0.9×0.5)=172.451N/m2自重荷载标准值G=B t H t g k/(2l a l b)=2×2.4×172.451/(2×0.9×0.9)=510.966 N/m2p t=1.2(G+G1+G3)+1.4Q=1.2×(510.966/1000+2+0.35)+1.4×2=6.233 kN/m2≤p t,max=29.25kN/m2满足要求四、落地部分稳定验算1、悬挑部分竖向荷载引起的附加轴力n t=2Bt/la=2×2/0.9=4.444根据nt查JGJ300-2013表6.1.2得ηt=0.717N t=ηt p t l a B t=0.717×6.233×0.9×2=8.041kN2、落地部分长细比验算为方便计算立杆计算长度l0,按规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)中的公式5.4.6-1和5.4.6-1进行计算。
挑檐板配筋、裂缝及挠度计算原理一、确定计算方法因为板的配筋面积研究的是1米板宽线荷载均为1米板宽的数值(b=1000mm)挑檐采用雨篷构件的计算方法二、确定荷载分类、统计数据1.均布恒荷载标准值gk (kN/m)板自重+板底板侧的抹灰、粉刷+找平、找坡(面层)+其他材料(轻质材料如SBS防水、附加层、掺入的防水剂等可取0.1)材料容重参考:混凝土(kN/m3)25纸筋石灰抹底(抹灰)(kN/m)16水泥砂浆找平、找坡(面层)(kN/m3)20C15细石混凝土(面层)(kN/m3)23水泥砂浆粉刷墙面单位自重(kN/m2)0.36=20×0.009(厚)×2 2.均布活荷载标准值qk (kN/m)取不上人屋面活荷标准值0.7与雪荷载标准值的最大值有翻边的(会产生积水)取积水荷载与以上值的最大值归纳一句话即取活荷载、雪荷载、积水荷载较大值注:不上人屋面活荷0.5+0.2(《楼梯阳台雨篷设计》第222页;《荷规》4.3.1注:1允许部分构件加0.2)积水荷载为1米板宽底板受到的积水线荷载雪荷载标准值=基本值0.45×μr积雪分布系数μr取值见《荷规》表6.2.1项次13.集中恒荷载标准值Fgk (kN/m)翻边+翻板自重(挑檐的翻边之上还有翻板)4.施工检修集中荷载F (kN)雨篷、挑檐取F=1kN三、采取最不利的荷载组合永久荷载控制的组合:P=1.35g k+1.4×0.7×q k可变荷载控制的组合:P=1.2g k+1.4q k以上组合分别定义了不同的荷载分项系数γg与γq及组合值系数0.7没有集中恒荷载F gk对弯矩的影响时只要取上述最大值如有集中恒荷载F gk,取两种组合下产生的最大弯矩的组合四、进行弯矩计算计算原则:集中荷载F不与活荷载q同时考虑(算弯矩时不组合,并不是不考虑)M1=(γg·g k+γq·q k)l n2+F g·l nM2=γg·g k·l n2+F g·l n+1×l nM=max(M1,M2)注:有集中恒荷载时M要计算两种荷载组合下M1、M2的值,取产生最大弯矩的荷载组合,荷载分项系数取相应组合下的。
悬挑式扣件钢管脚手架计算书依据规范:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2010计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
双排脚手架,搭设高度5.0米,立杆采用单立管。
立杆的纵距1.80米,立杆的横距1.00米,内排架距离结构0.40米,立杆的步距1.70米。
采用的钢管类型为φ48×3.5,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.40米,水平间距3.60米。
施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工。
脚手板采用竹笆片,荷载为0.10kN/m2,按照铺设3层计算。
栏杆采用竹笆片,荷载为0.16kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加一根大横杆。
基本风压0.40kN/m2,高度变化系数1.5800,体型系数1.4150。
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度1.60米。
悬挑水平钢梁采用悬臂式结构,没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。
钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
一、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.000/2=0.050kN/m活荷载标准值 Q=2.000×1.000/2=1.000kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.050=0.106kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×1.000=1.400kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1=(0.08×0.106+0.10×1.400)×1.8002=0.481kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.106+0.117×1.400)×1.8002=-0.565kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:σ=0.565×106/5080.0=111.237N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值 q1=0.038+0.050=0.088kN/m活荷载标准值 q2=1.000kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.088+0.990×1.000)×1800.04/(100×2.06×105×121900.0)=4.389mm 大横杆的最大挠度小于1800.0/150与10mm,满足要求!二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
悬挑板模板面积计算规则悬挑板模板面积计算规则一、引言悬挑板是一种特殊的结构形式,常见于桥梁、楼梯及其他悬挑结构中。
悬挑板的设计和施工需要计算其模板面积,以确保结构的稳定和安全。
本文将介绍悬挑板模板面积计算规则,以帮助工程师和施工人员准确计算模板的面积,保证结构的质量和安全。
二、悬挑板模板面积计算规则在计算悬挑板的模板面积时,需要考虑以下几个因素:1. 悬挑板的形状悬挑板的形状可以是矩形、梯形、三角形等。
根据不同的形状,模板面积的计算方法也有所不同。
在计算矩形悬挑板的模板面积时,只需计算悬挑板的长度和宽度的乘积即可。
而在计算梯形或三角形悬挑板的模板面积时,需要首先计算悬挑板底边的长度和顶边的长度,再计算两者之和的一半乘以悬挑板的高度。
2. 悬挑板的厚度悬挑板的厚度决定了模板的尺寸和面积。
一般情况下,悬挑板的厚度是根据设计要求确定的。
在计算模板面积时,需要将悬挑板的厚度考虑在内,并根据悬挑板的形状选择合适的模板尺寸。
3. 渣挑板的挑出长度悬挑板的挑出长度是指悬挑板从支点到悬挑部分的水平距离。
挑出长度越大,悬挑板的模板面积就越大。
在计算模板面积时,需要将悬挑板的挑出长度考虑在内,并根据挑出长度选择合适的模板尺寸和支撑方式。
4. 模板材料的规格和性能模板材料的规格和性能对于计算模板面积也有一定的影响。
不同规格和性能的模板材料具有不同的承载能力和使用寿命。
因此,在选择模板材料时,需要根据悬挑板的负载和使用环境,选择合适的模板规格和性能。
5. 模板的支撑方式模板的支撑方式对悬挑板的模板面积计算也有一定的影响。
常见的模板支撑方式有脚手架支撑和吊挂支撑两种。
在选择支撑方式时,需要考虑模板的尺寸、重量和施工条件等因素,并确保支撑稳定安全。
三、实例分析为了更好地理解和应用悬挑板模板面积计算规则,我们来看一个实际的案例。
假设有一座悬挑桥,桥梁的挑出长度为10米,悬挑板的形状为矩形,长度为15米,宽度为5米,厚度为0.3米。
悬挑架下支撑计算公式悬挑架是一种结构工程中常见的构件,它常用于支撑悬挑梁或悬挑板等结构。
在设计悬挑架时,需要考虑支撑的稳定性和承载能力,以确保结构的安全性和稳定性。
本文将介绍悬挑架下支撑的计算公式,以帮助工程师和设计师更好地理解和应用这一重要的结构计算知识。
悬挑架下支撑的计算公式主要涉及到支撑的受力分析和承载能力计算。
在进行支撑计算时,需要考虑悬挑梁或悬挑板的受力情况、支撑的位置和形式、支撑材料的强度等因素。
下面将分别介绍悬挑架下支撑的受力分析和承载能力计算公式。
一、支撑的受力分析。
在悬挑架下,支撑的受力主要包括竖向荷载和横向荷载。
竖向荷载是指悬挑梁或悬挑板自重以及外部施加的荷载,而横向荷载是指悬挑梁或悬挑板在使用过程中可能受到的侧向荷载。
支撑的受力分析需要考虑这两种荷载对支撑的影响,以确定支撑的受力情况。
竖向荷载对支撑的影响可以通过以下公式进行计算:N = P + W。
其中,N表示支撑的竖向荷载,P表示悬挑梁或悬挑板的外部施加荷载,W表示悬挑梁或悬挑板的自重。
通过这个公式,可以计算出支撑在竖向方向上所受的总荷载,以确定支撑的承载能力。
横向荷载对支撑的影响可以通过以下公式进行计算:T = F + M。
其中,T表示支撑的横向荷载,F表示悬挑梁或悬挑板受到的侧向荷载,M表示悬挑梁或悬挑板受到的弯矩。
通过这个公式,可以计算出支撑在横向方向上所受的总荷载,以确定支撑的稳定性和承载能力。
二、支撑的承载能力计算。
支撑的承载能力计算是悬挑架下支撑计算的关键环节。
支撑的承载能力需要考虑支撑材料的强度、支撑形式的稳定性以及支撑与悬挑梁或悬挑板之间的连接方式等因素。
在进行支撑的承载能力计算时,可以使用以下公式进行计算:S = P / A。
其中,S表示支撑的承载能力,P表示支撑的竖向荷载,A表示支撑的截面积。
通过这个公式,可以计算出支撑在竖向方向上的承载能力,以确定支撑是否满足承载要求。
此外,对于横向荷载对支撑的影响,还需要考虑支撑的稳定性。
挑檐板配筋、裂缝及挠度计算原理一、确定计算方法因为板的配筋面积研究的是1米板宽线荷载均为1米板宽的数值(b=1000mm)挑檐采用雨篷构件的计算方法二、确定荷载分类、统计数据1.均布恒荷载标准值gk (kN/m)板自重+板底板侧的抹灰、粉刷+找平、找坡(面层)+其他材料(轻质材料如SBS防水、附加层、掺入的防水剂等可取)材料容重参考:混凝土(kN/m3)25纸筋石灰抹底(抹灰)(kN/m)16水泥砂浆找平、找坡(面层)(kN/m3)20C15细石混凝土(面层)(kN/m3)23水泥砂浆粉刷墙面单位自重(kN/m2)=20×(厚)×22.均布活荷载标准值qk (kN/m)取不上人屋面活荷标准值与雪荷载标准值的最大值有翻边的(会产生积水)取积水荷载与以上值的最大值归纳一句话即取活荷载、雪荷载、积水荷载较大值注:不上人屋面活荷+(《楼梯阳台雨篷设计》第222页;《荷规》注:1允许部分构件加)积水荷载为1米板宽底板受到的积水线荷载雪荷载标准值=基本值×μr取值见《荷规》表项次1积雪分布系数μr3.集中恒荷载标准值Fgk (kN/m)翻边+翻板自重(挑檐的翻边之上还有翻板)v1.0 可编辑可修改4.施工检修集中荷载F (kN)雨篷、挑檐取F=1kN三、采取最不利的荷载组合永久荷载控制的组合:P=+××qk可变荷载控制的组合:P=+以上组合分别定义了不同的荷载分项系数γg 与γq及组合值系数没有集中恒荷载Fgk对弯矩的影响时只要取上述最大值如有集中恒荷载Fgk,取两种组合下产生的最大弯矩的组合四、进行弯矩计算计算原则:集中荷载F不与活荷载q同时考虑(算弯矩时不组合,并不是不考虑)M1=(γg·g k+γq·q k)l n2+F g·l nM2=γg·g k·l n2+F g·l n+1×l nM=max(M1,M2)注:有集中恒荷载时M要计算两种荷载组合下M1、M2的值,取产生最大弯矩的荷载组合,荷载分项系数取相应组合下的。
建筑悬挑脚手架计算实例一、悬挑脚手架计算1.高度要求:当脚手架搭设高度超过50米时,采用明确卸载装置时,自距离地面一定高度处开始采取明确卸载装置,也就是悬挑形式。
悬挑高度一般不宜超过40米。
2.悬挑脚手架上面结构同落地式脚手架,在施工现场还是要对连墙件的设置引起高度的重视。
另外控制的重点就是悬挑主梁的强度、稳定性的验算以及钢拉绳、锚固板的验算。
3.对于大、小横杆的强度和变形的计算、扣件抗滑移的计算、连墙件的计算以及立杆稳定性的计算仍然同落地式脚手架计算方法一样进行计算。
4.悬挑形式5.联梁计算:按照集中荷载作用下的简支梁计算,集中荷载P传递力,计算简图如下,计算联梁的支座力、强度,强度应满足规范的要求。
6.支撑按照简支梁计算公式按照钢结构的计算公式验算型钢的抗弯强度是否满足要求。
7.主梁的计算:(1)悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
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。
悬挑脚手架计算简图计算主梁的弯矩,支座力,验算悬挑梁的整体稳定性。
(2)抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A公式说明,根据《钢结构设计规范》(GB5001 7-2003)拉弯构件和压弯构件的计算公式如下,y-y轴没有弯矩作用,公式简化为上面的公式。
(3)悬挑梁的整体稳定性计算:公式由来:《钢结构设计规范》(GB50017-2003)规定整体稳定性计算公式如下,但由于没有y-y轴向弯矩,公式简化为上面的式子。
其中φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范》(GB50017 -2003)附录B得到:φb说明:依据《钢结构设计规范》附录B得自由长度l1长度确定:1、没侧向支撑时取梁跨度;2、当有支撑时取支撑之间的间距;3、当为脚手架悬臂端没有上部拉绳和下部支杆时,支撑的间距要取悬挑长度的2倍。
φb大于0.6,按照《规范》附录B,其值用φb'替换φb8.拉杆(钢丝绳等)、支杆(型钢等)的受力计算、强度验算。
悬挑支撑结构计算书计算依据:1、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-20132、《建筑结构荷载规范》GB 50009-20123、《钢结构设计规范》GB 50017-2003一、支撑结构设计二、荷载设计设计简图如下:支撑结构侧立面图三、悬挑部分竖向荷载验算悬挑部分竖向荷载限值pt,max(kN/m2) 22n为悬挑部分的步数和跨数则取l a为计算单元,悬挑部分靠近平衡部分的最大自重线荷载标准值为:Q ={(l b+l a)∑n+(h2+l b2)0.5∑(n-1)+(B t2+H t2)0.5+[(l a2+l b2+h2)0.5+(l a2+l b2)0.5](L/l a)取整/2}×0.033={(1.6+1.6)∑1+(1.52+1.62)0.5∑(1-1)+(1.62+1.52)0.5+[(1.62+1.62+1.52)0.5+(1.62+1.62)0.5](13/1.6)取整/2}×0.033=0.843kN/m悬挑部分远离平衡部分的最小自重线荷载值为0根据弯矩等效,等效均布线荷载标准值q为:1/6QB t2=1/2qB t2q=Q/3=0.843/3=0.281kN/m等效悬挑部分架体自重标准值G=q/l a=0.281/1.6=0.176kN/m2悬挑部分竖向荷载设计值Pt=max[1.2(G+G1)+1.4×Q1k,1.35(G+G1)+1.4×0.9×Q1k]=max[1.2×(0.176+3)+1.4×2.5,1.35×(0.176+3)+1.4×0.9×2.5]=7.438kN/m2 Pt≤p t,max=22kN/m2符合要求!四、落地部分立杆稳定性验算1、长细比验算根据《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013条文说明4.1.3条,构件的允许长细比计算时构件的长度取节点间钢管的长度l0=h=1500mmλ=l0/i=1500/15.9=94.34≤[λ]=180满足要求!2、立杆稳定性验算立杆计算长度:l0=βHβaμh=1.11×1×1.58×1500=2631mmμ ----立杆计算长度系数,按规范附录B表B-3取值K----有剪刀撑框架式支撑结构的刚度比,K=EI/(hk)+l y/(6h)=206000×10.78×104/(1500×35×106)+1600/(6×1500)=0.601βa----扫地杆高度与悬臂长度修正系数,按规范附录B表B-5取值α----扫地杆高度h1与步距h之比与悬臂长度h2与步距h之比的较大值,α=max(h1/h,h2/ h)= max(200/1500,200/1500)=0.133αx----单元框架x向跨距与步距h之比,αx= l x/h=1600/1500=1.067βH----高度修正系数λ=l0/i=2631/15.9=165.472,查表得,φ=0.259由悬挑部分引起的附加轴力N t=ηt p t l a B t=0.45×7.438×1.6×1.6=8.568kN不考虑风荷载靠近悬挑端最不利架体自重标准值G2=q×H=0.15×9=1.35kNN=max[1.2(N t+G1×l a×l b+G2)+1.4×Q1k,1.35(N t+G1×l a×l b+G2)+1.4×0.9×Q1k]=max[1.2×(8.568+3×1.6×1.6+1.35)+1.4×2.5,1.35×(8.568+3×1.6×1.6+1.35)+1.4×0.9×2.5 ]=26.907kNf= N/(φA)=26907.456/(0.259×424)=245.023N/mm2>[f]=205N/mm2不满足要求,调整立杆纵横向间距、步距!考虑风荷载M w=γQωk l a h2/10=1.4×0.32×1.6×1.52/10=0.161kN·mN wK=n waωk l a H2/(2B)=3×0.32×1.6×92/(2×18)=3.456kNn wa----单元框架的纵向跨数;n wa= n1=3N w=N=26.907kNf=(N w+φcγQ N wK)/(φA)+M w/(W(1-1.1φ(N w+φcγQ N wK)/N E′))=(26907.456+0.9×1.4×3456)/(0.259×424)+0.161×106 /(4.49×103×(1-1.1×0.259×(26907.456+0.9×1.4×3456)/31451.758))=334.786N/mm2>[f]=205N/mm2不满足要求,调整立杆纵横向间距、步距!N E′----立杆的欧拉临界力(N),N E′=π2EA/λ2=3.142×206000×424/165.4722=31451.758N 五、支撑结构抗倾覆验算根据《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013中第4.5.1条条文说明,由风荷载产生的倾覆力矩:M ov1=γ0γQψcωk LH2/2=1×1.4×0.9×0.32×13×92/2=212.285kN·m由悬挑部分产生的倾覆力矩:M ov2=γ0(γG(G+G1)+γQψc Q1k)LB t2/2=1×(1.35×(0.176+3)+1.4×0.9×2.5)×13×1.62/2=123.762kN•m 由支撑架构自重产生的抗倾覆力矩:M r=γG g k LHB/2=0.9×1.055×13×9×18/2=999.527kN·m式中:g k--支撑结构自重标准值与受风面积的比值,g k=G k/LH=qHBL/(l a l b)/LH=0.15×9×18×13/(1.6×1.6)/(13×9)=1.055kN/m2M r=999.527kN·m≥(M ov1+M ov2)=(212.285+123.762)=336.046kN·m满足要求!六、立杆支承面承载力验算F1=N=26.907kN1、受冲切承载力计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定,见下表可得:βh=1,f t=1.001N/mm2,η=1,h0=h-20=100mm,u m =2[(a+h0)+(b+h0)]=1000mmF=(0.7βh f t+0.25σpc,m)ηu m h0=(0.7×1×1.001+0.25×0)×1×1000×100/1000=70.07kN≥F1=2 6.907kN满足要求!2、局部受压承载力计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.1条规定,见下表可得:f c=10.01N/mm2,βc=1,βl=(A b/A l)1/2=[(a+2b)×(b+2b)/(ab)]1/2=[(400)×(300)/(200×100)]1/2=2.449,A ln=ab=2000 0mm2F=1.35βcβl f c A ln=1.35×1×2.449×10.01×20000/1000=662.024kN≥F1=26.907kN满足要求!。
悬挑板结构计算说明(新规范)挑檐板配筋、裂缝及挠度计算原理一、确定计算方法因为板的配筋面积研究的是1米板宽线荷载均为1米板宽的数值(b=1000mm)挑檐采用雨篷构件的计算方法二、确定荷载分类、统计数据1.均布恒荷载标准值gk (kN/m)板自重+板底板侧的抹灰、粉刷+找平、找坡(面层)+其他材料(轻质材料如SBS防水、附加层、掺入的防水剂等可取0.1)材料容重参考:混凝土(kN/m3)25纸筋石灰抹底(抹灰)(kN/m)16水泥砂浆找平、找坡(面层)(kN/m3)20C15细石混凝土(面层)(kN/m3)23水泥砂浆粉刷墙面单位自重(kN/m2)0.36=20×0.009(厚)×2 2.均布活荷载标准值qk (kN/m)取不上人屋面活荷标准值0.7与雪荷载标准值的最大值有翻边的(会产生积水)取积水荷载与以上值的最大值归纳一句话即取活荷载、雪荷载、积水荷载较大值注:不上人屋面活荷0.5+0.2(《楼梯阳台雨篷设计》第222页;《荷规》4.3.1注:1允许部分构件加0.2)积水荷载为1米板宽底板受到的积水线荷载雪荷载标准值=基本值0.45×μr积雪分布系数μr取值见《荷规》表6.2.1项次13.集中恒荷载标准值Fgk (kN/m)翻边+翻板自重(挑檐的翻边之上还有翻板)4.施工检修集中荷载F (kN)雨篷、挑檐取F=1kN三、采取最不利的荷载组合永久荷载控制的组合:P=1.35gk +1.4×0.7×qk可变荷载控制的组合:P=1.2gk +1.4qk以上组合分别定义了不同的荷载分项系数γg 与γq及组合值系数0.7没有集中恒荷载Fgk对弯矩的影响时只要取上述最大值如有集中恒荷载Fgk,取两种组合下产生的最大弯矩的组合四、进行弯矩计算计算原则:集中荷载F不与活荷载q同时考虑(算弯矩时不组合,并不是不考虑)M1=(γg·g k+γq·q k)l n2+F g·l nM2=γg·g k·l n2+F g·l n+1×l nM=max(M1,M2)注:有集中恒荷载时M要计算两种荷载组合下M1、M2的值,取产生最大弯矩的荷载组合,荷载分项系数取相应组合下的。
悬挑脚手架计算一、计算依据1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)2、《建筑结构荷载规范》(BGJ9)3、《建筑施工手册》(第三版)中国建筑工业出版社二、荷载计算1、验算脚手架的整体稳定性时,一般可以不考虑作业层施工荷载分布的不均匀性,即按平均分配作用于内立杆和外立杆上,表1—表4为一根立杆的计算基数。
局部的荷载显著增大或构件尺寸显著改变而需要验算单肢杆件的稳定性时,则必须采用其实际分布的荷载值。
2、恒荷载标准值GK的计算验算脚手架整体或单肢稳定性时的各项荷载均按脚手架力杆的承担值进行计算。
恒荷载标准值GK由构架基本结构杆部件的自重GK1、作业层表面材料的自重GK2和外立面整体拉结杆件和防护材料的自重GK3组成,即:GK=GK1+GK2+GK3 (3—1)且GK=HigK1+n1LagK2+HigK3 (3—2)则GK= Hi(gK1+gK3)+ n1LagK2 (3—3)式中:Hi———立杆计算截面以上的架高(m);gK1———以每米架高计的构架基本结构杆部件的自重计算基数;gK2———以每米立杆纵距(La)计的作业层面材料的自重计算基数;gK3———以每米架高计的外立面整体拉结杆件和防护材料的自重计算基数;n1————同时存在的作业层设置数。
3、脚手架施工荷载标准值QK的计算Qk=n2Laqk (3—4)式中:n2———同时施工的作业层数,结构施工时取2,装修施工时取3。
qk——按每米立杆纵距La计的作业层施工荷载标准值的计算基数。
扣件式钢管脚手架的计算基数表注:gK3计算按满高连续设置于脚手架外立面上的整体拉结杆件(剪刀撑、斜杆、水平加强杆和封闭杆件材料的自重。
5、荷载组合P=1.2GK+1.4QK (3—5) 三、设计计算 (一)杆件悬挑 1、已知条件挑架立杆横向间距Lb ,纵向间距La ,内立杆与墙体间距a ,高度H ,步距h ;同时施工层数n1,预选悬挑杆规格型号。
附件三:钢梁B的抗弯强度验算:一、悬挑梁A的受力计算:悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算。
悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式支座弯矩计算公式C点最大挠度计算公式其中k = m/l,k l = m l/l,k2 = m2/l 。
本算例中各参数为:m=1580mm,l=2920mm ,m1=630mm ,m2=1480mm;水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面模量(抵抗矩)W = 141.00cm3 受脚手架作用集中强度计算荷载N=10.51kN (不考虑风载)水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2 >26.10 E.0001 >7.85 X0=0.25kN/mk=m/l=1.58/2.92=0.54k1= m1/l=0.63/2.92=0.22k2= m2/l=0.51/2.92=0.51代入公式,经过计算得到支座反力RA=29.56kN支座反力RB=-7.41kN最大弯矩MA=-22.49kN.m抗弯计算强度f=22.49 > 106/(1.05 > 141000.0)= 151.908N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mn?,满足要求!二、钢梁 B 的内力计算:内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算:L=2840mm, a1=630mm, b1=2210mm, a2=300mm, b2=2540mmF1=29.56kN, F2=10.51kN2最大弯矩的计算公式为:M=ql2/8+F1a1b1(1+a1/b1)/l+ F2a2b2(1+a2/b2)/l+ F2 l/4水平钢梁自重荷载q=26.10>0.0001 >7.85>10=0.21kN/m则代入公式:M=29.46.00KN.m抗弯强度计算:二、=M/r x w x < [f]■> = 29.46 X06/1.O5 141000 = 198.987N/mm2该钢梁的抗弯强度计算•丁< [f]=215 N/mm2,满足要求!。
悬 挑 架 计 算一、计算依据1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)2、《建筑结构荷载规范》(BGJ9)3、《建筑施工手册》(第三版)中国建筑工业出版社 二、荷载计算1、验算脚手架的整体稳定性时,一般可以不考虑作业层施工荷载分布的不均匀性,即按平均分配作用于内立杆和外立杆上,表1~表4为一根立杆的计算基数。
局部的荷载显著增大或构件尺寸显著改变而需要验算单肢杆件的稳定性时,则必须采用其实际分布的荷载值。
2、恒荷载标准值G K 的计算验算脚手架整体或单肢稳定性时的各项荷载均按脚手架立杆的承担值进行计算。
恒荷载标准值G K 由构架基本结构杆部件的自重G K1、作业层表面材料的自重G K2和外立面整体拉结杆件和防护材料的自重G K3组成,即:321K K K K G G G G ++= (3-1)且 3211K i K a K i K g H g l n g H G ++= (3-2) 则 2131)(K a k K i K g l n g g H G ++= (3-3)式中:H i ——立杆计算截面以上的架高(m );g k1——以每米架高计的构架基本结构杆部件的自重计算基数; g k2——以每米立杆纵距(l a )计的作业层面材料的自重计算基数;g k3——以每米架高计的外立面整体拉结杆件和防护材料的自重计算基数;n 1——同时存在的作业层设置数。
3、 脚手架施工荷载标准值Q K 的计算k a K q l n Q 2= (3-4)式中:n 2——同时施工的作业层数,结构施工时取2,装修施工时取3。
q k ——按每米立杆纵距l a 计的作业层施工荷载标准值的计算基数 4、扣件式钢管脚手架的计算基数表扣件式钢管脚手架的g k1值 表1k2k3*注:g k3计算按满高连续设置于脚手架外立面上的整体拉结杆件(剪刀撑、斜杆、水平加强杆)和封闭杆件、材料的自重。
作业层施工荷载计算基数q k 值 表45、荷载组合K K Q G P 4.12.1+= (3-5)三、设计计算 (一)杆件悬挑 1、已知条件式中:M A ——A 点的弯距; W ——挑杆的截面模量;[]σ——挑杆的容许应力,对A3钢取170N/mm 2。
悬挑板计算有效截面高度
摘要:
一、引言
二、悬挑板的概念与类型
三、计算有效截面高度的方法
1.均匀分布荷载
2.非均匀分布荷载
四、有效截面高度对悬挑板性能的影响
五、结论
正文:
一、引言
悬挑板在建筑、桥梁等工程中广泛应用,其结构性能与有效截面高度密切相关。
本文将详细介绍悬挑板计算有效截面高度的方法及其对性能的影响。
二、悬挑板的概念与类型
悬挑板是指在支座处没有支撑,仅通过边缘固定在结构上的板。
根据悬挑板的形式和受力特点,可分为简支悬挑板、固定支座悬挑板、活动支座悬挑板等。
三、计算有效截面高度的方法
1.均匀分布荷载
对于均匀分布荷载的悬挑板,有效截面高度可通过以下公式计算:
h_eff = h - 2 × (L/2) × (1/8) × √(EI)
其中,h为板厚,L为悬挑板跨度,E为弹性模量,I为板件的惯性矩。
2.非均匀分布荷载
对于非均匀分布荷载的悬挑板,需要根据弯矩图分段计算有效截面高度。
通常采用有限元分析方法,对悬挑板进行空间受力分析,根据分析结果计算各段的截面高度。
四、有效截面高度对悬挑板性能的影响
悬挑板的有效截面高度对板的刚度、稳定性及抗弯承载力等方面具有重要影响。
随着有效截面高度的减小,悬挑板的刚度降低,抗弯承载力减小,易发生屈曲和局部失稳。
因此,在设计悬挑板时,需要综合考虑受力条件、材料性能、截面高度等因素,确保结构的安全性能。
五、结论
本文对悬挑板计算有效截面高度的方法及其对性能的影响进行了详细介绍。
悬挑板设计计算书1、计算模型悬挑板设计按照悬臂梁计算,以下按1m2、计算资料2.1构件信息悬挑长度:L=1m悬挑板厚:h=120mm保护层厚度:c=25mm混凝土强度:C30抗压强度:f c=14.3N/mm2,f ck=20.1N/mm2抗拉强度:f t= 1.43N/mm2,f tk= 2.01N/mm2混凝土容重:γs=25.0 kN/m3钢筋牌号:HRB400,顶筋:8@100抗拉强度:f y=360N/mm2板顶标高:H0=76m(板顶距室外地面的高度)2.2荷载信息①恒载:面层荷载:G1=4kN/m2悬挑板自重:G2=γs h=25×0.12=3kN/m2恒载合计:G=7kN/m2栏杆荷载:G3= 2.5kN/m②活载:检修荷载:P=1kN/m活荷载:Q=0.5kN/m2③基本风压:ω0=0.4kPa,地面粗糙类别:B④基本雪压:S0=0.4kPa,3、荷载计算3.1风荷载计算基本风压:ω0=0.4kPa,地面粗糙类别:B阵风系数:βgz= 1.514(荷载规范8.6.1)高度变化系数:μZ= 1.838(荷载规范8.2.1)体型系数:μsl=2(荷载规范8.3.3-2)①标准风压:ωK=βgzμslμZω0(荷载规范8.1.1)= 1.514×2× 1.838×0.4= 2.23kPa3.2雪荷载计算基本雪压:S0=0.4kPa分布系数:μ0=1①标准雪压:ω雪=μ0S0(荷载规范7.1.1)=1×0.4=0.4kPa3.3活荷载取值Q活=max(Q,ω雪)=0.5kN/m24、弯矩计算①恒荷载弯矩M恒=0.5GL2+G3L=0.5×7×12+ 2.5×1=6kN·m②活荷载弯矩M活=0.5Q活L2+PL=0.5×0.5×12+1×1= 1.25kN·m③风荷载弯矩M风=0.5ωK L2=0.5× 2.23×12= 1.12kN·m5、荷载组合5.1基本组合永久荷载分项系数:γG= 1.3(荷载规范3.2.4)可变荷载分项系数:γQ= 1.5(荷载规范3.2.4)可变荷载组合系数:ψC=1(荷载规范3.2.4)M G=γG M恒+γQψC M活= 1.3×6+ 1.5×1× 1.25=9.68kN·m5.2准永久组合永久荷载分项系数:γG=1(荷载规范3.2.10)可变荷载分项系数:γQ=0.5(荷载规范3.2.10)M准=γG M恒+γQ M活=1×6+0.5× 1.25=6kN·m5.3风荷载组合永久荷载分项系数:γG=1(荷载规范3.2.4)风荷载组合系数:γw= 1.4(荷载规范3.2.4)最不利时为钢筋混凝土浇筑完成,未加附加面层:M1=0.5G2L2=0.5×3×12= 1.5kN·mM风=γQ M风-γG M恒= 1.4× 1.12-1× 1.5=0.07kN·m板底按计算配筋5.4准永久荷载组合永久荷载分项系数:γG=1(荷载规范3.2.4)可变荷载分项系数:ψw=0.5(荷载规范3.2.4)S准=γG G+0.5Q活=1×7+0.5×0.5=7.25kN/m26、配筋设计6.1恒活作用下配筋设计①配筋量计算M=9.68kN·mh0=h-c=120-25=95mmA S1=M(混规7.1.4)0.9f y h0=96800000.9×360×95=315mm2最小配筋率:ρmin=max(0.20%,0.45f t/f y)=0.20%A S,min=ρmin bh=0.20%×1000×120=240mm2悬挑构件配筋量宜放大1.2倍:最终配筋量为:A S'= 1.2*max(A S1,A S,min)=378mm2选用顶筋:HRB400,8@100,A S=503mm2≥A S'=378mm2配筋满足②裂缝验算1米内钢筋根数为:n=10钢筋应力:σ=M准0.87h0A S=60000000.87×95×503=144.3N/mm2有效受拉混凝土配筋率:ρte,1=A S=503=0.84% 0.5bh0.5×1000×120ρte=max(ρte,1,1%)=max(0.84%,1%)= 1.00%粘结特性系数:带肋钢筋V i=1等效钢筋直径:d eq=∑n i d i2/(∑n i v i d i)=8钢筋不均匀应变系数:ψ'= 1.1 -0.65f tk(混规7.1.2)ρteσ= 1.1-0.65× 2.011.00%×144.3=0.195取ψ=0.2,(不大于0.2时,取0.2;不小于1.0时,取1.0)C s=20mm,E s=200000N/mm受弯构件:αcr= 1.9(混规7.1.2)最大裂缝宽度:ωmax=αcrψσ(1.9C s+0.08d eq/ρte)/E s(混规7.1.2)= 1.9×0.2×144.3×(1.9×20+0.08×8/0.01)/200000=0.03mm<[ω]=0.3mm裂缝满足③挠度验算荷载长期作用下的刚度B S:混凝土弹性模量:E C=30000N/mm钢筋弹性模量:E S=200000N/mmαE=E S/E C= 6.67纵向受拉钢筋配筋率:ρ=AS/bh0=503/(1000×95)=0.53%矩形截面:γf'=0B s=E s A s h02(混规7.2.3)1.150ψ+0.2+6αEρ1.150ψ+0.2+1+3.5γf ’=200000×503×9521.15×0.2+0.2+6× 6.67×0.53%1+ 3.5×0= 1.41E+12θ=2近似准永久组合时刚度:B =B s /θ=1E+12/2=7.07E+11挠度为:f =S 准L 4+G 3L 38B 3B=7.25×14+2.5×138×7.07E+023×7.07E+02= 2.46mm ≤[f]=L/250=8mm 挠度满足6.2风荷载作用下的弯矩设置①配筋量计算选用钢筋:HRB400,8@200,A S =252mm 2M 风=0.07kN ·m h 0=h -c =120-25=95mmA S2=M(混规7.1.4)0.87f y h 0=700000.87×360×95=3mm2最小配筋率:ρmin =max (0.20%,0.45f t /f y )=0.200%A S,min =ρmin bh=0.200%×1000×120=240mm2实际配筋率:ρ’=A S /bh 0=252/(1000×95)=0.27%悬挑构件配筋量宜放大1.2倍:最终配筋量为:A S '= 1.2*max(A S2,A S,min )=288mm 2A S =252mm 2<A S '配筋不满足。
悬挑梁计算长度
悬挑梁的长度计算主要是根据其自重、外载荷和悬臂长度来确定。
一般情况下,悬挑梁的长度计算可以使用悬挑梁的静力平衡方程求解。
对于一个均匀悬挑梁,其自重可以通过梁的密度和梁的截面积来计算。
因此,悬挑梁的自重可以表示为自重力G = ρ * A * L,其中ρ 是梁的密度,A 是梁的截面积,L 是悬臂长度。
悬挑梁上的外载荷可以是集中力或均布载荷,根据具体情况可以使用相应的载荷分布进行计算。
根据悬挑梁的静力平衡方程,可以得到以下方程:
G + W = R,
M = R * L + W * L/2,
其中 G 是悬挑梁的自重力,W 是外载荷,R 是支座反力,M
是支座处的弯矩。
通过解以上方程组,可以得到悬挑梁的支座反力 R 和长度 L
的值。
需要注意的是,具体的悬挑梁计算涉及到悬挑梁的材料强度、截面形状和荷载条件等多种因素,为了得到准确的悬挑梁长度,最好咨询专业工程师进行计算。
悬挑式扣件钢管脚手架计算书依据规范:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2010计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
双排脚手架,搭设高度23.0米,立杆采用单立管。
立杆的纵距1.20米,立杆的横距1.00米,内排架距离结构0.30米,立杆的步距1.70米。
采用的钢管类型为φ48×3.5,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.40米,水平间距2.40米。
施工活荷载为2.0kN/m2,同时考虑2层施工。
脚手板采用竹笆片,荷载为0.10kN/m2,按照铺设33层计算。
栏杆采用竹笆片,荷载为0.16kN/m,安全网荷载取0.0100kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面,且主结点间增加一根大横杆。
基本风压0.40kN/m2,高度变化系数0.7700,体型系数1.0880。
悬挑水平钢梁采用22a号工字钢,建筑物外悬挑段长度2.20米,建筑物内锚固段长度1.50米。
悬挑水平钢梁采用悬臂式结构,没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。
钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。
一、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.000/2=0.050kN/m活荷载标准值 Q=2.000×1.000/2=1.000kN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.050=0.106kN/m活荷载的计算值 q2=1.4×1.000=1.400kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1=(0.08×0.106+0.10×1.400)×1.2002=0.214kN.m支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.106+0.117×1.400)×1.2002=-0.251kN.m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:σ=0.251×106/5080.0=49.438N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值 q1=0.038+0.050=0.088kN/m活荷载标准值 q2=1.000kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.088+0.990×1.000)×1200.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.867mm 大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!二、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.038×1.200=0.046kN脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.000×1.200/2=0.060kN活荷载标准值 Q=2.000×1.000×1.200/2=1.200kN荷载的计算值 P=1.2×0.046+1.2×0.060+1.4×1.200=1.807kN小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=(1.2×0.038)×1.0002/8+1.807×1.000/4=0.458kN.mσ=0.458×106/5080.0=90.076N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0×0.038×1000.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm集中荷载标准值 P=0.046+0.060+1.200=1.306kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1306.080×1000.0×1000.0×1000.0/(48×2.06×105×121900.0)=1.084mm 最大挠度和V=V1+V2=1.103mm小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!三、扣件抗滑力的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R ≤ R c其中 R c——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN;R ——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;横杆的自重标准值 P1=0.038×1.000=0.038kN脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.000×1.200/2=0.060kN活荷载标准值 Q=2.000×1.000×1.200/2=1.200kN荷载的计算值 R=1.2×0.038+1.2×0.060+1.4×1.200=1.798kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN;四、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。
静荷载标准值包括以下内容:(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1161N G1 = 0.116×23.000=2.671kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.10N G2 = 0.100×33×1.200×(1.000+0.300)/2=2.574kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.16N G3 = 0.160×1.200×33=6.336kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.010N G4 = 0.010×1.200×23.000=0.276kN经计算得到,静荷载标准值 N G = N G1+N G2+N G3+N G4 = 11.857kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值 N Q = 2.000×2×1.200×1.000/2=2.400kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0——基本风压(kN/m2),W0 = 0.400U z——风荷载高度变化系数,U z = 0.770U s——风荷载体型系数:U s = 1.088经计算得到,风荷载标准值 W k = 0.400×0.770×1.088 = 0.335kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N G + 0.9×1.4N Q经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×11.857+0.9×1.4×2.400=17.253kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N G + 1.4N Q经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×11.857+1.4×2.400=17.589kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M W计算公式M W = 0.9×1.4W k l a h2/10其中 W k——风荷载标准值(kN/m2);l a——立杆的纵距 (m);h ——立杆的步距 (m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩:M w=0.9×1.4×0.335×1.200×1.700×1.700/10=0.146kN.m五、立杆的稳定性计算1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中 N ——立杆的轴心压力设计值,N=17.589kN;i ——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;k ——计算长度附加系数,取1.155;u ——计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;l0——计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.700=2.945m;A ——立杆净截面面积,A=4.890cm2;W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;λ——长细比,为2945/16=186λ0——允许长细比(k取1),为2550/16=161 <210长细比验算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.207;σ——钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);[f] ——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;经计算得:σ=17589/(0.21×489)=173.481N/mm2;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ < [f],满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中 N ——立杆的轴心压力设计值,N=17.253kN;i ——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;k ——计算长度附加系数,取1.155;u ——计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.500;l0——计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定,l0=1.155×1.500×1.700=2.945m;A ——立杆净截面面积,A=4.890cm2;W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;λ——长细比,为2945/16=186λ0——允许长细比(k取1),为2550/16=161 <210长细比验算满足要求!φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.207;M W——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,M W=0.146kN.m;σ——钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);[f] ——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;经计算得到σ=17253/(0.21×489)+146000/5080=198.992N/mm2;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ < [f],满足要求!六、连墙件的计算连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:N l = N lw + N o其中 N lw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: N lw = 1.4 × w k× A ww k——风荷载标准值,w k = 0.335kN/m2;A w——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积:A w = 3.40×2.40 = 8.160m2;No ——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No= 3.000经计算得到 N lw = 3.828kN,连墙件轴向力计算值 N l = 6.828kN根据连墙件杆件强度要求,轴向力设计值 N f1 = 0.85Ac[f]根据连墙件杆件稳定性要求,轴向力设计值 N f2 = 0.85φA[f]连墙件轴向力设计值 N f = 0.85φA[f]其中φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.58的结果查表得到φ=0.95;净截面面积Ac = 4.89cm2;毛截面面积 A = 18.10cm2;[f] = 205.00N/mm2。