关键词:计算荷载、设计计算。
1.架体布置及计算模型:
架体搭设情况:架体采用钢结构和螺栓连接,架体宽度 0.64米,步距 1.8 米,立杆纵距 2 米;架体总高度 13.5米;最大跨距7米,架体内排竖柱中心距离墙体0.4米,当有外挑板时,中心离外挑板边缘标距离 0.30 米。
计算模型选取:
(1)架体的高度与支架的跨度积≤110㎡;架体计算跨度≤7m。
极限提升跨度7米,脚手架总高度13.5 米,两项乘积 105 ㎡,小于规定 110㎡,计算按最不利的原则,取脚手架高度为13.5m,间距 7m,单机作业面积 105㎡为计算荷载的单元。
A固定架:由承力导柱、底盘导轮以及相关部分组成;
B 活动架:由竖向主框架和水平桁架及相关部分组成。
本设计主要是对固定架的设计,活动架计算部分主要是为了对固定架拉结以及螺栓部分的设计计算。
2、荷载规定和计算系数
2.1荷载规定
2.1.1恒载:架体钢管和连接件、竖向主框架、水平支承桁架、作业层脚手板、安全网、提升机构以及固定在架体上的构件传给附着支承点的全部材料、构配件、工器具自重。
2.1.2活荷载(施工荷载):架体在工作状态下结构施工时,按两层荷载(每层3kN/m2)计算;装修施工时,按三层荷载(每层2kN/m2)计算;架体在上升下降时,施工活荷载按每层0.5kN/m2计算。
2.1.3风荷载:风压标准值按照规范计算确定。
2.2计算系数
恒载的分项系数γG 取1.2;活荷载法人分项系数γQ 取1.4
附加荷载不均匀系数γ1取1.3,γ2取2.0
(1)水平支承桁架 : 压杆 λ≤150 ,拉杆 λ≤300
脚手架立杆: λ≤210 , 横向斜撑杆:λ≤250 ,
剪刀撑及其它拉杆:λ≤350 ,
(2)单一系数法复核时,其安全系数K值
强度设计: K≥1.5
稳定性设计: K≥2.0
(3)钢丝绳安全系数
升降系统用 S=6.0
斜拉卸荷用 S=6.0
2.2.3、计算方法
按照“概率极限的状态法”进行设计时,按承载力极限的状态设计计算荷载取荷载的设计值;按使用极限的状态设计计算荷载取荷载的标准值。
升降动力设备、吊具、索具按“容许应力设计法”进行设计计算,取强度容许值,计算表达式为:σ≤[σ]
式中:σ—设计应力
[σ]—容许应力
2.2.4 计算荷载的传递过程
架体荷载→水平支承桁架→竖向主框架→附着支承结构→建筑结构,有些安全措施是由水平支承桁架直接传递给建筑物或者通过竖向主框架直接传递给建筑结构。
2.2.5受力计算公式、符号
受力包括以下几点:
(1)恒载标准值GK。
(2)施工活荷载标准值QK。
(3)风荷荷载标准值WK。
(4)吊具、索具荷载附加计算与数表
2.3荷载计算
脚手架的荷载由永久荷载GK和可变荷载QK组成。
2.3.1永久载荷
其设计值如下:
2.3.2可变荷载
可变荷载是由施工荷载和水平风荷载组成。
(1)风荷载
——基本风压,取银川地区10年一遇的基本风压为0.40;
——Z为高度外风振系数,取1.0;
——风压高度变化系数,地面粗糙度按C类,地面高度按150m计算取2.03;
μs ——脚手架风载荷体型系数, μs = 1.3ψ ;
式中:1.2为节点面积增大系数;
AW:为迎风面积。 Aw=la.h=13.5m×7m=94.5
An——脚手架杆件和节点档风的投影面积,An=64
式中7m——计算架体宽 13.5m——计算架体高
所以 φ=1.2×63/94.5=0.8
(2)施工活荷载。
工作层上的人、器具和材料的自重(内、外立杆可按一纵距(跨)内施工荷载总和的1/2取值)结构施工按二层同时作业计算。
2、根据荷载规范:
施工均布活荷载标准值
(1)使用工况活荷载:Qk
式中:S使——使用工况下荷载组合设计值
S升——升降工况下荷载组合设计值
rG——永久荷载分项系数1.2
Gk——活荷载分项系数1.4
参考文献
①《机械设计手册》,闻邦春主编,机械工业出版社,2010
②《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》(JGJ202-2010)
论文作者:马文波
论文发表刊物:《城镇建设》2019年22期
论文发表时间:2019/12/16
标签:荷载论文; 系数论文; 脚手架论文; 桁架论文; 风压论文; 高度论文; 水平论文; 《城镇建设》2019年22期论文;