级《建筑安全技术》课件第9次

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5.2.4型钢悬挑扣件式钢管脚手架设计计算实例(一)工程概况某大厦项目建筑面积28654m2，地下1层，地上13层，裙房4层，结构形式为框架—剪力墙结构，1层的层高4.50m，2-12层层高3.40m，13层层高4.80m，女儿墙高度1.50m，建筑总高度（4.50+3.40×11+4.80+1.50）=48.20m。(二)工程设计本工程5层以下采用全封闭双排外落地脚手架，6层以上采用全封闭悬挑双排外脚手架，在6层楼面设工字钢悬挑并加设钢丝绳斜拉结构。建筑安全技术 (三)脚手架工程搭设参数脚手架钢管选用φ48×3.5钢管；外挑工字钢采用工18，长度为3.00m；固定工字钢立杆纵向间距为1.80m，内立杆距外墙0.35m，外立杆距外墙为1.40m，大横杆间距为1.50m，小横杆长度为1.50m。脚手架与建筑物连墙的拉结6-12层的悬挑架高3.40m×7=23.80m，加上13层高度及高出屋面的女儿墙高度，总高度为30.1m。建筑安全技术 (四)悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计建筑安全技术 hh①②③④⑤⑥⑦脚手架立面图侧立面图①—立杆②—纵向水平杆（大横杆）③—横向水平杆（小横杆）④—剪力撑⑤—扫地杆⑥—横向斜撑⑦—连墙件建筑安全技术 五、设计计算（一）基本规定1.对脚手架应进行设计计算的项目1）纵向、横向水平杆等受弯杆件的强度及连接扣件的抗滑承载力计算；2）立杆的稳定性计算；3）连墙件的强度、稳定性及连接的计算；4）立杆地基承载力计算。建筑安全技术 2.计算杆件的强度、稳定性和连接强度时，应采取荷载设计值。永久荷载分项系数rG=1.2；可变荷载分项系数rQ=1.4。3.计算立杆稳定性时，不考虑偏心距的影响。4.当脚手架的施工荷载标准值不超过规范规定和构造尺寸属一般常规范围内时，可不计算大横杆和小横杆等受弯杆件项目。建筑安全技术 （二）纵向、横向水平杆计算1.纵向水平杆按三跨连续梁计算，横向水平杆按简支梁计算。横向水平杆纵向水平杆立杆脚手板建筑物500b100150横向水平杆构造建筑安全技术 b350q1—施工荷载，KN/mq2—脚手板自重，KN/mq3—横向水平杆自重，KN/m横向水平杆计算简图建筑安全技术 纵向水平杆计算简图lllP—横向水平杆集中力q0—纵向水平杆自重建筑安全技术 2.抗弯强度计算式：σ=M/W≤fM—弯矩设计值W—截面模量f—钢材抗弯强度设计值3.弯矩设计值计算式：M=1.2MGK+1.4ΣMQK式中:MGK—脚手板自重标准值产生的弯矩MQK—施工荷载标准值产生的弯矩4.挠度验算：υ≤[υ]式中υ—水平杆挠度[υ]—容许挠度（L/150每10mm）建筑安全技术 （三）立杆计算（不组合风荷载）1.立杆的稳定计算公式（不组合风荷载时）脚手架立杆稳定性计算式为：N/φA≤f式中：N—计算立杆段的轴向力设计值；A—钢管的横截面（查表）；φ—轴心受压杆件的稳定系数（查表）2.计算N值N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4ΣNQK式中：NG1K—脚手架结构自重标准值产生的轴力；NG2K—脚手架构配件自重标准值产生的轴力；ΣNQK—各层施工荷载标准值产生的轴力总和。建筑安全技术 4、计算λ值λ=l0/i=kμl/i式中：λ—长细比l—杆件长度l0—杆件计算长度μ—单杆计算长度系数（查表）i—单杆截面回转半径（查表）以上是l0=μl对单根立杆轴向受压的计算公式，其中μ值是依据单根立杆两端约束情况进行选定。建筑安全技术 立杆计算长度系数μ值类别立杆横距b(m)连墙件布置2h×3l3h×2l双排架05301.5550551.6070751.80单排架≤1.501.802.00建筑安全技术 (四)立杆计算例题（不考虑风荷载）某工程采用扣件式钢管脚手架进行装修施工，双排架，搭设高度H=40m，立杆横距b=1.30m,立杆纵距l=1.50M，步距h=1.50M，铺木脚手板4层，同时施工2层，连墙件布置为两步三跨（2h×3l），脚手架外侧立面采用密目网封闭，计算脚手架整体稳定。建筑安全技术 1.求N值N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4ΣNQK（1）其中，（1）NG1K（一步一纵距结构自重×全高）每m立杆结构自重标准值gk查表，得出gk=0.1394KN/m，故NG1K=40×0.1394=5.576KN（2）NG2K（一纵距×全高配件自重）建筑安全技术 4层脚手板：4×(b+0.35)×l×0.35=4×(1.30+0.35)×1.50×0.35=3.465KN小横杆及扣件：(4×1.75×0.0384)+(4×2×0.015)=0.389KN栏杆及档脚板：2×l×0.14=2×1.50×0.14=0.42KN密目网：40×1.50×0.005=0.3KN故：NG2K=3.465+0.389+0.42+0.3=4.574KN以上脚手架为里外立杆承重，按平均值：单立杆为2.287KN建筑安全技术 （3）NQK（2KN/㎡）两层同时施工：ΣNQK=2×2=4KN/㎡2×ΣNQK=1.50×(1.30+0.35)×4=9.9KN(里、外立杆)按单根立杆：∑NQK=9.9/2=4.95KN将各值代入公式（1）：N=1.2×(5.576+2.287)+1.4×4.95=9.436+6.93=16.37KN建筑安全技术 2.求A值（查表）A=单根钢管截面=4.89㎝2(489㎜2)3.求φ值λ=l0/i=kuh/ik=1.155u=1.55h=1.50m=150cml0=1.155×1.55×150=269i=1.58（查表）将以上各值代入公式：λ=269/1.58=170查表:φ=0.245建筑安全技术 4.判断其稳定性将N、φ、A值代入公式：N/φA=16370/(0.245×489)=137N/mm2