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时间:2020-08-08
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1、墩柱脚手架验算1、荷载分析作用于脚手架上的荷载,可分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)。1.1脚手架的永久荷载①、组成脚手架结构的杆系自重,包括:立杆、纵向横杆、横向横杆、剪刀撑等自重;②、配件重量包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。1.2脚手架的可变荷载①、脚手架的施工荷载,脚手架作业层上的操作人员、器具及材料等的重量。②、风荷载。1.3荷载取值①脚手架结构杆系自重标准值名称型号规格(mm)设计重量(kg)立杆LG-120Ф48×3.5×12004.61横杆HG-120Ф48×3.5×12004.61钢管Ф48×3.53.84kg/m②脚手架配件
2、重量标准值。脚手板自重标准值取0.35kN/m2,操作层的栏杆与挡脚板自重标准值取0.14kN/m2,脚手架上满挂密目安全网自重标准值取0.01kN/m2,施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取1.0kN/m2。2、受力分析脚手架结构的主要传力方式为:操作平台上的各种竖向荷载—横向水平杆—纵向水平杆—立杆—地基。从传力方式可以看出,脚手架中立杆底段受力最大,因此在计算过程中主要计立杆底段和地基。在脚手架的搭设计算中,主要的是通过荷载的分布情况及大小,验算立杆的刚度和稳定性是否满足要求。另外,脚手架构造、脚手架加强加固必须满足施工要求和安全技术规范要求。下面以墩柱高度为14.0m的
3、墩柱,墩柱支架以1.0m×2.5m间距为例进行说明脚手架验算过程。3、脚手架验算3.1脚手板验算均布荷载q1为:(脚手板自重0.35kN/m2*1.0*1.2+1.4*1.0*施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载1.0KN/m2)=1.82kN/m脚手板最大弯矩为:Mmax=ql2/10=1.82*2.52/10=1.14kN·m脚手板截面的抵抗距为:W=bh2/6=450*502/6=1.875*105mm3(脚手板采用厚度为5cm、宽度为45cm的松木板)脚手板最大应力为:б=Mmax/W=6.08Mpa查《路桥施工计算手册》知,松木脚手板能承受的应力为[б]=8Mpaб<[
4、б]故采用厚度为5cm、宽度为45cm的松木脚手板满足施工要求。3.2钢管横杆计算钢管立柱的纵向间距为1.0m,横向间距均为2.5m,因此小横杆计算跨径l1=2.5m,大横杆的计算跨径l2=1.0m。作用在横向水平杆上的线荷载标准值:q=(1+0.35)*1.0=1.35KN/m作用在水平杆上的均布荷载q为:1.35+0.038=1.388KN/m横杆最大弯矩为:Mmax=ql12/10=1.388×2.52/10=0.868kN·m横杆截面抵抗距为:W=bh2/6=5.08cm3横杆最大应力为:б=Mmax/W=170.9Mpa横杆抗弯刚度为:f=ql4/150EI=1.38
5、8×25004/150×2.1×105×1.215×105=14.2mm查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011知钢管承受的应力值为[б]=205Mpa,[f]=L/150=16.8mmб<[б],f<[f],满足施工要求。3.3扣件抗滑承载力计算N=[1.2*(钢管自重+脚手板自重)+1.4*施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载]/(2*2)=[(1.2(0.0384*1.0*2.5+0.35*1.0*2.5+0.14*1.0*2.5)+1.4*(1.0*1.0*2.5)]/4=1.27KN查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》知,直角、旋转扣件抗滑
6、承载力设计值为8KN。满足施工要求。3.4立杆计算(1)不组合风荷载时,单肢立杆承载力计算①立杆轴向力设计值N计算脚手架结构自重产生的轴向力标准值NG1K=[(4×12+4×6+18×1.2)×M+14×52]×0.0384+G0=82.05kN其中:M-层数,14m/1.2m=13层;G0-为剪刀撑、扶手钢管重量,取192m×0.0384kN/m=7.37kN构配件自重产生的轴向力标准值NG2K=M*G2K*Ab/2=(0.35+0.14+0.01)×44.64/2=11.16KN其中:脚手板自重按标准值0.35kN/m2取值操作层栏杆自重按标准值0.14kN/m2取值密目式安
7、全网自重按标准值0.01kN/m2取值。Ab-受力区域面积,(12×9)-(9.6×6.6)=44.64㎡施工荷载产生的轴向力标准值NQK=NQ3*Ab/2=1×44.64/2=22.32KN其中:NQ3为施工荷载标准值,人员设备活载按均布荷载取1.0kN/m2单根立杆轴向力计算N=【1.2×(NG1K+NG2K)+1.4×ΣNQK】/B1=【1.2×(82.05+11.16)+1.4×22.32】/52=2.75KN其中:B1-为立杆数量。②立杆稳定性计算式中:A——立杆横截面
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