立杆稳定性计算
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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=14.35kN; ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比10/i 的结果查表得到0.26 ; i -------- 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm ; 10 ——计算长度(m),由公式10 = kuh 确定,l0=2.60m ; k ――计算长度附加系数,取1.155 ; 1)对受弯构件: 不组合风荷载
组合风荷载 l-2Sclc+ 1.4x0.85 (5QL+ 2)对轴心受伍构件: 不组合园荷较
1.25^ + 1.45 组合风荷载
1.25^ + 1.4x0.85 {S^ + S^) 上列式中SGk、SQk ------------- 永久荷载与可变荷载的标准值分别产生的内力和。对受弯构件内力为 弯矩、剪力,对轴心受压构件为轴力;
SWk――风荷载标准值产生的内力; f——钢材强度设计值; fk――钢材强度的标准值; W—杆件的截面模量; 0 ――轴心压杆的稳定系数;
A――杆件的截面面积; 0.9 , 1.2 , 1.4 , 085――分别为结构重要性系数,恒荷载分项系数,活荷载分项系数, 荷载效应组合系数; 沧——材料强度分项系数,钢材为L165;
”,F臨——仆别为不组合和组合风荷载时的结构抗力河整系数心
很据便新老规范安全度水平相同的味则’并假设新老规范采用的荷載和材料强度标准值 相同*结构抗力调整系数可按下列公式计算: 0时受弯构件
不组合风福载
2)对轴心受压杆件 不组合闻荷戟
上列式中 对于受弯构件,0.9A及0.9T翊可近似取100;对受压杆件,0,9yFR及0刖去可近似 取L333,然后将此系数的作用转化为立杆计算长度附加系数Jt = L155予以焉虑口
u ――计算长度系数,由脚手架的高度确定, u=1.50 ; 表5.3.3 脚手架立杆的计算长度系数 卩 类 别 立杆横距 (m) 连墙件布首
二歩三陪 三歩三跨
双排架 1.05 1加 1.70 1 30 1.55 1.75 1 55 1.60 1.80 单排架 wim LBO 200
-1 - 9 I + 1J7TJ
IJ9 绢合珂荷载 匚5
0+9x 1,2x1.165 X
(5QL + 5m)
2.0 0.9xL2x 1J65
2.0 ____ 0«9x 1.2x1」65 A ------- 立杆净截面面积, A=4.89cm2; W ------ 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
[f] ―― 钢管立杆抗压强度设计值, [f] = 205.00N/mm 2; 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 'T < [f], 满足要求! 2. 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
0 - 其中N 立杆的轴心压力设计值, N=13.56kN; :”——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比入=IO/i的结果查表得到0.26 ; 入值根据规范表进行查表得出,如下图:
钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 = 111.83 X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1.000 0.997 0.995 0 992 0.989 0.PS7 0.934 0.981 0.979 0,976 10 0 974 D971 0.968 0.566 0.963 0 960 0 958 0 955 0.552 0.949
20 r 0.947 0.944 0.941 0.P3S 0.936 0.933 r 0.930 0.927 0.924 o.siai 30 0.918 0 915 0.912 0.909 0.506 0.903 0 859 D 896 0 393 0.889 40 0.8Sd 0.832 0879 0.S75 0.B72 0.368 0.864 0.861 0 858 0.855 50 0 852 Cl £49 0.846 0.843 0.839 0 836 0 332 0 329 0.825 0.822
60 P 0.818 0.314 0.810 0.806 0.SO2 0.797 0,793 0.789 0.784 0.77Q
70 0 775 0.770 0.765 0.760 0.755 0.753 0744 0739 0.733 3.728 80 P 0.722 0.716 0.710 0.704 0.693 0.692 f 0.686 0.680 0.673 0.667 90 0 661 0 654 0.648 0.641 0.634 0.626 0 613 0 611 0.1503 0.595
X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 5 100 0.5S8 0.580 0.573 0.566 [O.55S1 0.551 0.544 0.537 0.530 P 0.523 110 0.516 0.505 0.502 0456 0.489 0,483 0.476 0.470 0464 0 458 120 0.452 0.446 0.440 0.434 0.423 0423 0.417 0.412 0406 0.401 130 0.396 0.391 0.386 0.3B1 0 376 0 371 0.367 0.362 0.357 0 353
140 0 349 0.344 0,340 0 336 0.332 0.328 0.324 0.320 0.316 0.312 150 0.308 0.305 0.301 0 253 02阳 0.291 0.287 0.234 0.281 0 277 160 0.274 0.271 0.268 0.2155 0 262 0 259 0.256 0.253 0 251 0 248 170 0.245 0.243 0.240 0.237 0 235 0,232 0.230 0.227 : 0.225 0.223
180 0J2O 0.218 0.216 0.214 0.211 0.209 0.207 0.205 0.203 0.201 190 0.199 0.197 0.195 0.1S3 1 01S1 0.189 0.138 0 184 Io 182
200 0J8O 0.179 0.177 0 175 0 174 0,172 0.171 0.169 0.167 0 166 210 0.154 0.163 0.161 0 1150 0 159 0,157 0.156 0.154 0 153 0 152
220 0 150 0.149 0.148 0.146 0.145 0.144 0.143 0.140 0.139
230 0J38 0.137 0.136 0.135 0.133 0.132 0.131 0.130 0.129 0.128 240 0J27 0.126 0 125 0.124 0 123 0,122 0 121 0.120 0 119 0 118 250 0.117
注 1 当 X >250 时,4=7320/X? +
i --------- 计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm ; 10 ——计算长度(m),由公式10 = kuh 确定,IO=2.6Om ; 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 = 1.50
A-------- 立杆净截面面积, A=4.89cm2; W ------- 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm?; MW ―― 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩, MW = 0.061kN.m ; ■> ―― 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2);经计算得到 ■> = 117.69 [f] ―― 钢管立杆抗压强度设计值, [f] = 205.00N/mm 2; 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 ■> < [f], 满足要求! 其中 NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力, NG2K = 1.740kN ; 影响脚手架稳定性的各种因素: (1) 步距:其它条件不变,根据实验值和计算值,步距从 1.2米增加到1.8米,临界荷载将 下降26.1%。 (2) 连墙点间距:其它条件不变,当竖向间距由3.6米增加到7.2米,临界荷载将下降33.88%, 但在经常使用的连墙点水平间距范围内( 8米),调整水平间距时,影响不大。因此要注意步 距的设置。 (3) 扣件紧固扭矩:扣件紧固扭矩为30N.m比扣件紧固扭矩50N.m的临界荷载低20%左右。紧 固扭矩50N.m与扣件紧固扭矩50N.m相比影响不大。 (4) 横向支撑及纵向支撑:设置横向支撑临界荷载将提高 15%^上,:设置纵向支撑临界荷 载将提高12.49%。 (5) 立杆横距:当由1.2米增加到1.5米时,临界荷载将下降11.35%。 (六)、最大搭设高度的计算 : 不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照 下式计算:
其中NG2K ―― 构配件自重标准值产生的轴向力, NG2K = 1.740kN ; NQ ―― 活荷载标准值, NQ = 3.780kN ;
gk -------- 每米立杆承受的结构自重标准值, gk = 0.129kN/m ; 经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 122.184米。 脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过 50米:
1+0 001//, 经计算得到,不考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000 米。 考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下 式计算: ^<7-[12^ 4-0.85x14(^+^ M啸/炉)]