脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算

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扣件式模板支撑架整体稳定及抗倾覆验算

扣件式模板支撑架整体稳定及抗倾覆验算

模板支撑架整体稳定及抗倾覆验算计算书计算依据:《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)一、参数信息1.构造参数2.构件参数14 板2975 100 0 la 顶托/ 300 0.515 梁250 500 0 la 顶托300 0.516 板3025 100 0 la 顶托/ 300 0.517 梁350 950 0 la 顶托300 0.5 3.支撑参数钢管类型(mm) Φ48×3 第1根立杆与“构件1”中心线距离(mm)675承重立杆间距(mm) 550,250,550,675*3,625*6,250,625*10,250,625*10,250,625*6,675*3,550,250,550钢管钢材品种钢材Q235钢(≤16) 钢管弹性模量(N/mm2) 206000钢管屈服强度(N/mm2) 235钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值(N/mm2)215钢管抗剪强度设计值(N/mm2) 125钢管端面承压强度设计值(N/mm2)3254.荷载参数模板自重标准值(kN/m2) 0.5新浇筑砼自重标准值(kN/m3)24楼板钢筋自重标准值(kN/m3) 1.1梁钢筋自重标准值(kN/m3)1.5人员及设备荷载(kN/m2)2.5 基本风压(kN/m2) 0.25立杆荷载偏心距(mm) 60扣件抗滑承载力折减系数0.75模板支撑体系剖面图模板支撑体系平面图二、荷载计算1.构件荷载基本组合值q混凝土结构由17个构件组成,各构件荷载的计算方法是相同的,下面仅给出“构件1”荷载的计算过程,其他构件直接给出计算结果。

(一) 构件1荷载计算取计算单元宽度la=0.8m;=(0.95+0.95-0.1+0.35)×0.8×0.5/0.35 + 24×永久荷载标准值Gk0.95×0.8 + 1.5×0.95×0.8=21.837 kN/m;=2.5×0.8=2.000 kN/m;施工人员及设备荷载标准值Q1k计算承载力q=0.9×1.1×(1.35×1×21.837+1.4×0.9×2.000) =31.680 kN/m;计算抗倾覆(砼浇筑时)q=0.9×21.837=19.653 kN/m;计算抗倾覆(砼浇筑前)q=0.9×3.597=3.237 kN/m;(二) 各构件荷载基本组合值统计(单位:kN/m)(三) 构件外侧荷载基本组合值计算取“板底立杆沿梁跨度方向间距la”作为计算单元宽度,la=0.8m;永久荷载标准值Gk=0.5×0.8 =0.400 kN/m;施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×0.8=2.000 kN/m;计算承载力q=0.9×1.1×(1.35×1×0.400+1.4×0.9×2.000) =3.029 kN/m;计算抗倾覆q=0.9×0.400=0.360 kN/m;2.附加水平荷载Q3泵送砼或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载Q3:取竖向永久荷载的2%。

脚手架的倾覆与稳定计算

脚手架的倾覆与稳定计算

脚手架的倾覆与稳定计算论文
本文旨在研究脚手架的倾覆与稳定性计算。

首先,我们将简要介绍脚手架概念,其次将重点说明脚手架倾覆、稳定性分析过程以及相关方法。

之后,我们将讨论几个具体应用例子,以实证脚手架的倾覆与稳定性计算的实用价值。

最后,我们将提出一些结论,以总结本文的主题。

首先,脚手架是一种用于支撑建筑结构的支柱结构,也常被称为支柱结构。

它可以通过支撑结构的倾斜来调节建筑物的高度,也可以通过增加或减少支柱的数量来更改建筑物的形状。

因此,计算支撑结构的倾覆与稳定性是十分重要的,以确保建筑物的安全。

其次,计算脚手架倾覆与稳定性的方法有多种,主要有力学方法、数值方法和有限元分析(FEA)三种。

力学方法使用分析模
型来计算支柱的荷载向量,从而求出倾覆角度;数值方法利用数学模型模拟实际情况;FEA方法则利用有限元分析方法来
计算支柱的变形、稳定性和倾覆角度。

紧接着,脚手架倾覆与稳定性计算也可以应用于一些具体实用情境中,如公路桥梁、海洋工程结构以及船舶工程结构等。

比如,在桥梁结构工程中,脚手架倾覆与稳定性计算可以帮助确定桥梁的支撑结构的位置,以确保桥梁的安全。

此外,脚手架倾覆与稳定性计算也可以帮助优化结构的设计,从而减少结构材料的使用,降低建筑物的施工成本。

最后,本文探讨了脚手架倾覆与稳定性计算的基础理论和实际
应用。

研究表明,脚手架的倾覆与稳定性计算可以帮助确定结构的合理布局,确保结构的安全性,并可以有效降低建筑物的施工成本。

未来,我们可能会进一步改善脚手架的倾覆与稳定性计算方法,以提高支撑结构分析的准确性和可靠性。

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算[摘要]当模板支架、施工用操作架等脚手架不设连墙杆时,必须首先对脚手架进行抗倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。

而现行的国家标准中没有倾覆验算和稳定性验算内容。

根据国家有关标准导出了脚手架倾覆验算公式,并有2个算例辅以说明。

最后指出脚手架高宽比与脚手架的倾覆有关,与脚手架稳定性承载能力无关。

[关键词]脚手架;倾覆;稳定性;验算结构设计中,“倾覆”与“稳定”这两个含义是不相同的,设计时都应考虑。

《建筑结构可靠度设计统一标准》gb50068-2001第条第一款规定承载能力极限状态包括:“①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等)……。

④结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)”。

可见它们同属于承载能力极限状态,但应分别考虑。

《建筑结构设计术语和符号标准》gb/t 50083-97,对“倾覆”和“稳定”分别作出了定义,并称“倾覆验算”和“稳定计算”。

《建筑地基基础设计规范》gb50007-2002,关于地基稳定性计算就是防止地基整体(刚体)滑动的计算。

《砌体结构设计规范》gb50003-2001对悬挑梁及雨篷的倾覆验算都有专门规定。

施工现场的起重机械在起吊重物时也要做倾覆验算。

对于脚手架,由于浮搁在地基上,更应该做倾覆验算。

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2001及《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》jgj128-2000中都没有倾覆验算的内容,这是因为这两本规范规定的脚手架都设置了“连墙杆”,倾覆力矩由墙体抵抗,因此就免去了倾覆验算。

如果不设连墙杆,则脚手架的倾覆验算在这两本规范中就成为不可缺少的内容了。

所以,对于模板支架、施工用的操作架等无连墙杆的脚手架,首先应保证脚手架不倾覆而进行倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。

如果需要,还可进行正常使用极限状态计算。

1脚手架的倾覆验算通用的验算公式推导无连墙杆的脚手架,作为一个刚体应按如下表达式进行倾覆验算:(1)式中:γg1、cg1、g1 k分别为起有利作用的永久荷载的分项系数、效应系数、荷载标准值;γg2、cg2、g2 k分别为起不利作用的永久荷载的荷载分项系数、效应系数、荷载标准值;cq1、q1 k 分别为第一个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;cqi、qik分别为第i个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;ψci为第i个可变荷载的组合值系数。

脚手架稳定性计算

脚手架稳定性计算

脚手架稳定性计算脚手架稳定性计算一、引言脚手架在建筑工程中扮演着重要的角色,稳定性是脚手架设计中的一个关键问题。

本旨在提供一个详细的脚手架稳定性计算模板,以供参考和实际应用。

二、脚手架设计参数在进行脚手架稳定性计算之前,需要确定以下设计参数:1. 脚手架类型:确定所使用的脚手架类型,如悬挑脚手架、支撑脚手架等。

2. 脚手架高度:测量脚手架的总高度,从地面到最高平台的高度。

3. 脚手架荷载:计算脚手架承受的荷载,包括自重、人员负荷、材料负荷等。

4. 基础条件:评估脚手架的基础条件,包括地基承载力、基础稳定性等。

三、脚手架稳定性计算方法脚手架稳定性计算可采用以下方法之一:1. 静力弹性法:基于静力平衡和弹性理论进行计算,得出脚手架各节点的受力情况。

2. 有限元法:利用有限元分析软件,建立脚手架的有限元模型,通过求解得出各节点的位移和应力。

3. 经验法:基于实际工程经验和规范要求,通过经验公式和指标来评估脚手架的稳定性。

四、脚手架稳定性计算步骤脚手架稳定性计算可按以下步骤进行:1. 确定脚手架的几何形状和荷载情况。

2. 编制脚手架的节点受力平衡方程。

3. 求解并计算各节点的受力情况。

4. 分析脚手架各节点的位移和应力,评估其稳定性。

5. 根据计算结果,进行必要的安全措施和调整设计。

五、脚手架稳定性计算案例分析通过一个具体的脚手架稳定性计算案例,详细介绍计算步骤和方法,以及结果的评估和分析。

六、脚手架稳定性计算的注意事项在进行脚手架稳定性计算时,需要注意以下几点:1. 准确测量和确定脚手架的设计参数。

2. 选择适当的计算方法和模型。

3. 严格按照规范要求进行计算。

4. 考虑脚手架在施工过程中的变化和调整。

七、附件本所涉及的附件如下:1. 脚手架设计图纸2. 脚手架荷载计算表3. 脚手架稳定性计算结果八、法律名词及注释本所涉及的法律名词及其注释如下:1. 建筑法规:指国家或地方政府颁布的与建筑工程相关的法律法规。

抗倾覆稳定性验算

抗倾覆稳定性验算

2 2 五、施工计算1、抗倾覆稳定性验算本工程基坑最深11.0米左右,此处的土为粘性土,可以采用“等值梁法”进行强度验算。

首先进行最小入土深度的确定:首先确定土压力强度等于零的点离挖土面的距离y ,因为在此处的被动土压力等于墙后的主动土压力即: PbK p K a 式中: P b 」土面处挡土结构的主动土压力强度值,按郎肯土压力理论进行计算即 P b 1H 2K a 2cH . K a 2——的重力密度此处取18KN/m K p ---------------- 修正过后的被动土压力系数(挡土结构变形后,挡土结构后的 土破坏棱柱体向下移动,使挡土结构对土产生向上的摩擦力, 从而使挡土结构后 的被动土压力有所减小,因此在计算中考虑支撑结构与土的摩擦作用,将支撑结构的被动土压力乘以修正系数,此处© =28°则K=1.78经计算y=1.5mK p K tg 2 454.93 K a ---------------- 主动土压力系数K a tg 2 45 0.361K p y K a H yP bK a y挡土结构的最小入土深度t o :t o y xx 可以根据P o 和墙前被动土压力对挡土结构底端的力矩相等来进行计算t o y] _6p ^^2.9m'K p K a 挡土结构下端的实际埋深应位于x 之下,所以挡土结构的实际埋深应为 t K 2 t 0 3.5m ( k 2 经验系数此处取1.2)经计算:根据抗倾覆稳定的验算,36号工字钢需入土深度为3.5米,实际入土 深度为3.7米,故:能满足滑动稳定性的要求2、支撑结构内力验算主动土压力:P a - H 2K a 2cH . K a1被动土压力:P p - H 2K p 2cK p最后一部支撑支在距管顶0.5m 的地方,36b 工字钢所承受的最大剪应力经过计算可知此支撑结构是安全的 3、管涌验算:基坑开挖后,基坑周围打大口井两眼,在进出洞口的位置,可降低I I I经计算kh ———1.25因此此处不会发生管涌现象4、顶力的计算max Q maxS zmax Q maxI x d Szmax *^— 30.3cm, d=12mm 经计算 max max 26.6MP a36b 工字钢所承受的最大正应力max 78.9MP a工程采取注浆减阻的方式来降低顶力。

脚手架稳定性计算

脚手架稳定性计算

脚手架立杆的稳定性计算2010-09-12外脚手架采用双立杆搭设,按照均匀受力计算稳定性。

稳定性计算考虑风荷载,按立杆变截面处和架体底部不同高度分别计算风荷载标准值。

风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz μs ω0其中ω0 -- 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:ω0=0.37kN/m2;μz -- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:μz= 0.74,0.74;μs -- 风荷载体型系数:取值为1.132;经计算得到,立杆变截面处和架体底部风荷载标准值分别为:Wk1=0.7 ×0.37×0.74×1.132=0.217kN/m2;Wk2=0.7 ×0.37×0.74×1.132=0.217kN/m2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW 分别为:Mw1=0.85 ×1.4Wk1Lah2/10=0.85 ×1.4×0.217×1.5×1.82/10=0.125kN•m;Mw2=0.85 ×1.4Wk2Lah2/10=0.85 ×1.4×0.217×1.5×1.82/10=0.125kN•m;1. 主立杆变截面上部单立杆稳定性计算。

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA) + MW/W ≤ [f]立杆的轴心压力设计值:N=Nd=8.487kN;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤ [f]立杆的轴心压力设计值:N=N'd= 8.991kN;计算立杆的截面回转半径:i=1.59 cm;计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得:k=1.155 ;计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得:μ=1.5 ;计算长度,由公式l0=kuh 确定:l0=3.118 m;长细比: L0/i=196 ;轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i 的结果查表得到:φ= 0.188立杆净截面面积:A=4.5 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩) :W=4.73 cm3;钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205N/mm2;考虑风荷载时σ=8486.64/(0.188?50)+125476.137/4730=126.843N/mm2;立杆稳定性计算σ=126.843N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时σ=8990.64/(0.188?50)=106.272N/mm2;立杆稳定性计算σ=106.272N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!2. 架体底部立杆稳定性计算。

脚手架稳定性验算

脚手架稳定性验算

附件:脚手架受力验算1、参数信息(1)脚手架参数本计算书按照脚手架搭设高度拟定为20米来计算;搭设尺寸为:立杆的纵距为2.438米,立杆的横距为1.268米,大横杆和横撑(以下称小横杆)的步距为0.495米;采用的钢管类型为Φ48x3.25;横杆与立杆连接方式为双扣件:取扣件抗滑承载为系数为0.80;(2)活荷载参数施工均布活荷标准值:1.500kN/ m3;脚手架用途:施工行走脚手架;同时施工层数:2层。

(3)风荷载参数本工程地处四川盆地南部,基本风压取 0.2kN/m2;风荷载高度变化系数Uz 为1.86,风荷载体型系数Us为0.65;脚手架计算中考虑风荷载作用。

(4)静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值 (kN/m2):0.1126;脚手板自重标准值 (kN/m3):0.500;安全设施与安全网 (kN/m3):0.005;脚手板类别: 5分板;每米脚手架钢管自重标准值3.84kg。

2、大横杆的计算按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001 ) 第5.2.4条规定,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。

将大横杆上面的脚手板自重和施工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10.0384/P kN m =5 分板的荷载标准值20.5x1/20.25/P kN m ==活荷载标准值 1.5x1/20.75/Q kN m ==静荷载的计算值 11.2x0.03841.2x0.250.3461/q kN m =+=活荷载的计算值 21.4x0.751.05/q kN 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)(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:221max 11 0 .080.10M q l q l =+跨中最大弯矩为()22max 0.08x0.34610.10x1.05x10.1327M kN m =+=⋅支座最大弯矩计算公式如下:222max 110.100.117M q l q l =--支座最大弯矩为 ()22max 0.10x0.34610.117x1.05x 10.1575M kN m =-+=-⋅我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:620.157510/508031.004/kN mm σ=⨯=大横杆的计算强度小于205.0N/mm 2,满足要求。

脚手架稳定性验算

脚手架稳定性验算

附件:脚手架受力验算1、参数信息(1)脚手架参数本计算书按照脚手架搭设高度拟定为20米来计算;搭设尺寸为:立杆的纵距为2.438米,立杆的横距为1.268米,大横杆和横撑(以下称小横杆)的步距为0.495 米;采用的钢管类型为①48x3.25;横杆与立杆连接方式为双扣件:取扣件抗滑承载为系数为0.80;(2)活荷载参数施工均布活荷标准值:1.500kN/ m3;脚手架用途:施工行走脚手架;同时施工层数:2层。

(3)风荷载参数本工程地处四川盆地南部,基本风压取0.2kN/m2;风荷载高度变化系数U z为1.86,风荷载体型系数U s为0.65;脚手架计算中考虑风荷载作用。

(4)静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2): 0.1126;脚手板自重标准值(kN/m3) : 0.500;安全设施与安全网(kN/m3) : 0.005;脚手板类别:5分板;每米脚手架钢管自重标准值3.84kg。

2、大横杆的计算按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001 )第5.2.4条规定,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。

将大横杆上面的脚手板自重和施工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P 0.0384kN / m静荷载的计算值q 1.2x0.0384 1.2x0.25 0.3461kN/mq 1 q 1(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:2 2 M 1max 0 .08q 1l0.10qd跨中最大弯矩为 M 2max 0.08x0.3461 0.10x1.05 x120.1327kN m支座最大弯矩计算公式如下:2 2 M 2max0.10q* — 0.117q 1l 支座最大弯矩为 M 2max 0.10x0.3461 0.117x1.05 x 12 0.1575kN m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:0.1575 106 /5080 31.004kN / mm 2大横杆的计算强度小于205.0N/mm 2,满足要求。

脚手架抗倾覆计算书

脚手架抗倾覆计算书

脚手架结构的设计规定和计算方法摘要:《编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定》(修订稿)对建筑脚手架的荷载计算、设计表达式等计算方法作出了规定。

脚手架的主要验算项目应包括单、双排脚手架的整体稳定性验算,非单、双排脚手架结构和单肢立杆的稳定性验算及水平杆件的强度验算、连墙件验算等。

关键词:脚手架;技术标准;设计规定;计算方法;稳定性验算摘自:建筑技术.1999.第8期1993 年制订并下发的《编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定》(建标[1993] 062 号,以下简称《统一规定》),对涉及风荷载计算、实用设计表达式等脚手架设计计算方法的有关问题作出了规定。

经4 年的应用和研究,1997年通过并下发了该规定的修订稿,基本上形成了脚手架设计计算方法的框架,成为即将陆续颁布实施的各种建筑施工脚手架安全技术规范的指导性文件。

由脚手架杆(构)件和连接件搭设而成的各种形式的脚手架、支撑架和其他用途架子所形成的脚手架结构,具有其自身的特点,不同于工程结构,不能完全套用钢结构的计算方法,应依据《统一规定》确定的方法和要求进行设计和计算。

1 《统一规定》对脚手架结构设计计算方法的规定1.1 对设计方法和设计要求的规定1.1.1 规定脚手架结构一律采用以概率理论为基础的极限状态设计法(简称概率极限状态设计法,即目前我国工程结构设计采用的方法)进行设计。

1.1.2 规定脚手架结构为临时工程结构,其结构重要性系数γ0取0.9。

1.1.3 对脚手架结构设计可靠度的要求,考虑到无足够统计数据积累的情况,确定其采用概率极限状态设计的结果,应与我国的历史使用经验相一致,即若采用单一系数法进行设计时,其单一安全系数应满足:强度计算时的K1≥1.5;稳定计算时的K2≥2.0 。

为此,在计算式中引人材料强度附加分项系数γ0’或抗力附加分项系数γ’R,γ’R =γ0γ’m=0.9γ’m。

1.1.4 规定钢管脚手架结构归人薄壁型钢结构,在涉及设计焊接连接、选用轴心受压杆件的稳定系数φ时,应使用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18-87)。

脚手架的计算公式

脚手架的计算公式

脚手架的计算公式脚手架是建筑工程中常用的搭建临时支架结构的工具,它的计算公式涉及到许多因素,包括安全系数、荷载、材料强度等。

下面是一个详细的脚手架计算公式的解释,帮助您了解其原理和应用。

1.荷载计算脚手架的荷载计算是为了确定支架结构所能承受的最大负荷。

这个负荷可以分为静荷载和动荷载。

-静荷载:包括脚手架本身的重量、工人和材料的质量以及外部环境对脚手架的压力等。

-动荷载:包括风力、地震力和其它外部影响力。

2.结构稳定性计算脚手架的稳定性是指其在受到荷载作用时,能否保持结构的平衡和稳定。

稳定性计算需要考虑以下几个因素:-脚手架杆件和铰接构件的材料强度和刚度;-脚手架杆件之间的连接方式和稳定性;-脚手架支撑与地面之间的摩擦力。

3.材料选择与强度计算脚手架的材料通常包括钢材、木材和铝合金等。

这些材料具有不同的强度和刚度特点,根据脚手架的具体要求选择合适的材料。

强度计算需要考虑以下几个因素:-脚手架材料的抗拉强度和抗压强度;-脚手架杆件的截面形状和尺寸;-杆件连接处的强度和刚度。

4.安全系数计算-荷载的不确定性;-材料强度和杆件的变形特性;-结构稳定性的影响因素。

5.脚手架的稳定性计算脚手架稳定性的计算是为了确定其抗倾覆、抗滚动和抗平移的能力。

这个计算需要考虑以下几个因素:-脚手架支撑杆件与地面之间的接触点;-杆件的长度、截面形状和尺寸;-接触点的稳定性和摩擦力;-荷载的大小和分布情况。

以上是脚手架计算公式的基本原理和应用。

在实际的工程中,可以根据具体条件和要求进行相应的调整和优化。

最重要的是,脚手架的计算和设计需要遵循相关的国家标准和规范,确保其安全可靠。

脚手架抗倾覆计算书

脚手架抗倾覆计算书

脚手架结构的设计规定和计算方法摘要:《编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定》(修订稿)对建筑脚手架的荷载计算、设计表达式等计算方法作出了规定。

脚手架的主要验算项目应包括单、双排脚手架的整体稳定性验算,非单、双排脚手架结构和单肢立杆的稳定性验算及水平杆件的强度验算、连墙件验算等。

关键词:脚手架;技术标准;设计规定;计算方法;稳定性验算摘自:建筑技术.1999.第8期1993 年制订并下发的《编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定》(建标[1993] 062 号,以下简称《统一规定》),对涉及风荷载计算、实用设计表达式等脚手架设计计算方法的有关问题作出了规定。

经4 年的应用和研究,1997年通过并下发了该规定的修订稿,基本上形成了脚手架设计计算方法的框架,成为即将陆续颁布实施的各种建筑施工脚手架安全技术规范的指导性文件。

由脚手架杆(构)件和连接件搭设而成的各种形式的脚手架、支撑架和其他用途架子所形成的脚手架结构,具有其自身的特点,不同于工程结构,不能完全套用钢结构的计算方法,应依据《统一规定》确定的方法和要求进行设计和计算。

1 《统一规定》对脚手架结构设计计算方法的规定1.1 对设计方法和设计要求的规定1.1.1 规定脚手架结构一律采用以概率理论为基础的极限状态设计法(简称概率极限状态设计法,即目前我国工程结构设计采用的方法)进行设计。

1.1.2 规定脚手架结构为临时工程结构,其结构重要性系数γ0取0.9。

1.1.3 对脚手架结构设计可靠度的要求,考虑到无足够统计数据积累的情况,确定其采用概率极限状态设计的结果,应与我国的历史使用经验相一致,即若采用单一系数法进行设计时,其单一安全系数应满足:强度计算时的K1≥1.5;稳定计算时的K2≥2.0 。

为此,在计算式中引人材料强度附加分项系数γ0’或抗力附加分项系数γ’R,γ’R =γ0γ’m=0.9γ’m。

1.1.4 规定钢管脚手架结构归人薄壁型钢结构,在涉及设计焊接连接、选用轴心受压杆件的稳定系数φ时,应使用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18-87)。

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算[摘要]当模板支架、施工用操作架等脚手架不设连墙杆时,必须首先对脚手架进行抗倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。

而现行的国家标准中没有倾覆验算和稳定性验算内容。

根据国家有关标准导出了脚手架倾覆验算公式,并有2个算例辅以说明。

最后指出脚手架高宽比与脚手架的倾覆有关,与脚手架稳定性承载能力无关。

[关键词]脚手架;倾覆;稳定性;验算结构设计中,“倾覆”与“稳定”这两个含义是不相同的,设计时都应考虑。

《建筑结构可靠度设计统一标准》gb50068-2001第3.0.2条第一款规定承载能力极限状态包括:“①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等)……。

④结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)”。

可见它们同属于承载能力极限状态,但应分别考虑。

《建筑结构设计术语和符号标准》gb/t 50083-97,对“倾覆”和“稳定”分别作出了定义,并称“倾覆验算”和“稳定计算”。

《建筑地基基础设计规范》gb50007-2002,关于地基稳定性计算就是防止地基整体(刚体)滑动的计算。

《砌体结构设计规范》gb50003-2001对悬挑梁及雨篷的倾覆验算都有专门规定。

施工现场的起重机械在起吊重物时也要做倾覆验算。

对于脚手架,由于浮搁在地基上,更应该做倾覆验算。

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2001及《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》jgj128-2000中都没有倾覆验算的内容,这是因为这两本规范规定的脚手架都设置了“连墙杆”,倾覆力矩由墙体抵抗,因此就免去了倾覆验算。

如果不设连墙杆,则脚手架的倾覆验算在这两本规范中就成为不可缺少的内容了。

所以,对于模板支架、施工用的操作架等无连墙杆的脚手架,首先应保证脚手架不倾覆而进行倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。

如果需要,还可进行正常使用极限状态计算。

1脚手架的倾覆验算1.1通用的验算公式推导无连墙杆的脚手架,作为一个刚体应按如下表达式进行倾覆验算:(1)式中:γg1、cg1、g1 k分别为起有利作用的永久荷载的分项系数、效应系数、荷载标准值;γg2、cg2、g2 k分别为起不利作用的永久荷载的荷载分项系数、效应系数、荷载标准值;cq1、q1 k 分别为第一个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;cqi、qik分别为第i个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;ψci为第i个可变荷载的组合值系数。

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算[摘要]当模板支架、施工用操作架等脚手架不设连墙杆时,必须首先对脚手架进行抗倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。

而现行的国家标准中没有倾覆验算和稳定性验算内容。

根据国家有关标准导出了脚手架倾覆验算公式,并有2个算例辅以说明。

最后指出脚手架高宽比与脚手架的倾覆有关,与脚手架稳定性承载能力无关。

[关键词]脚手架;倾覆;稳定性;验算结构设计中,“倾覆”与“稳定”这两个含义是不相同的,设计时都应考虑。

《建筑结构可靠度设计统一标准》gb50068-2001第3.0.2条第一款规定承载能力极限状态包括:“①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等)……。

④结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)”。

可见它们同属于承载能力极限状态,但应分别考虑。

《建筑结构设计术语和符号标准》gb/t 50083-97,对“倾覆”和“稳定”分别作出了定义,并称“倾覆验算”和“稳定计算”。

《建筑地基基础设计规范》gb50007-2002,关于地基稳定性计算就是防止地基整体(刚体)滑动的计算。

《砌体结构设计规范》gb50003-2001对悬挑梁及雨篷的倾覆验算都有专门规定。

施工现场的起重机械在起吊重物时也要做倾覆验算。

对于脚手架,由于浮搁在地基上,更应该做倾覆验算。

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2001及《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》jgj128-2000中都没有倾覆验算的内容,这是因为这两本规范规定的脚手架都设置了“连墙杆”,倾覆力矩由墙体抵抗,因此就免去了倾覆验算。

如果不设连墙杆,则脚手架的倾覆验算在这两本规范中就成为不可缺少的内容了。

所以,对于模板支架、施工用的操作架等无连墙杆的脚手架,首先应保证脚手架不倾覆而进行倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。

如果需要,还可进行正常使用极限状态计算。

1脚手架的倾覆验算1.1通用的验算公式推导无连墙杆的脚手架,作为一个刚体应按如下表达式进行倾覆验算: (1)式中:γg1、cg1、g1 k分别为起有利作用的永久荷载的分项系数、效应系数、荷载标准值;γg2、cg2、g2 k分别为起不利作用的永久荷载的荷载分项系数、效应系数、荷载标准值;cq1、q1 k分别为第一个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;cqi、qik分别为第i个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;ψci为第i个可变荷载的组合值系数。

脚手架稳定性验算

脚手架稳定性验算

附件:脚手架受力验算1、参数信息(1)脚手架参数本计算书按照脚手架搭设高度拟定为20米来计算;搭设尺寸为:立杆的纵距为2.438米,立杆的横距为1.268米,大横杆和横撑(以下称小横杆)的步距为0.495米;采用的钢管类型为Φ48x3.25;横杆与立杆连接方式为双扣件:取扣件抗滑承载为系数为0.80;(2)活荷载参数施工均布活荷标准值:1.500kN/ m3;脚手架用途:施工行走脚手架;同时施工层数:2层。

(3)风荷载参数本工程地处盆地南部,基本风压取 0.2kN/m2;风荷载高度变化系数Uz 为1.86,风荷载体型系数Us为0.65;脚手架计算中考虑风荷载作用。

(4)静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值 (kN/m2):0.1126;脚手板自重标准值 (kN/m3):0.500;安全设施与安全网 (kN/m3):0.005;脚手板类别: 5分板;每米脚手架钢管自重标准值3.84kg。

2、大横杆的计算按照《扣件式钢管脚手架安全技术规》(JGJ130-2001 ) 第5.2.4条规定,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。

将大横杆上面的脚手板自重和施工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10.0384/P kN m =5 分板的荷载标准值20.5x1/20.25/P kN m ==活荷载标准值1.5x1/20.75/Q kN m ==静荷载的计算值11.2x0.03841.2x0.250.3461/q kN m =+=活荷载的计算值21.4x0.751.05/q kN 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)(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:221max 11 0 .080.10M q l q l =+跨中最大弯矩为()22max 0.08x0.34610.10x1.05x10.1327M kN m =+=⋅支座最大弯矩计算公式如下:222max 110.100.117M q l q l =--支座最大弯矩为 ()22max 0.10x0.34610.117x1.05x 10.1575M kN m =-+=-⋅我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:620.157510/508031.004/kN mm σ=⨯=大横杆的计算强度小于205.0N/mm 2,满足要求。

脚手架施工方案的抗震与抗倾覆计算与设计

脚手架施工方案的抗震与抗倾覆计算与设计

脚手架施工方案的抗震与抗倾覆计算与设计在建筑施工中,脚手架是一种临时性的支撑结构,用于支撑和搭载施工人员,材料和设备。

它的安全性对于保障工人的生命安全和施工质量至关重要。

其中,脚手架的抗震和抗倾覆性能是关键。

本文将讨论脚手架施工方案的抗震与抗倾覆计算和设计方法。

首先,抗震性能是脚手架设计中不可忽视的因素之一。

地震是一种破坏性的自然灾害,对建筑物和临时结构都会造成不同程度的破坏。

为了确保脚手架的抗震性能,设计师需要考虑以下几个方面:1.地震作用的计算:根据施工场地的地震参数,计算地震作用的大小和方向。

地震作用通常包括水平力和竖向力两个方向。

2.结构的强度和刚度:脚手架的结构必须具备足够的强度和刚度,以承受地震作用。

这需要根据设计规范和实际情况,对脚手架的构件尺寸、材料强度和连接方式进行计算和设计。

3.抗震设防要求的满足:根据相关建筑抗震设计规范,确定脚手架的抗震设防等级。

不同等级的抗震设防要求不同,需要设计师根据情况进行合理选择。

其次,抗倾覆性能也是脚手架设计的重要考虑因素之一。

特别是在高风区或施工场地地基条件较差的情况下,脚手架的抗倾覆性能更为重要。

以下是抗倾覆计算和设计的关键要点:1.倾覆力矩的计算:根据脚手架的几何形状和受力情况,计算倾覆力矩的大小和方向。

倾覆力矩通常由风荷载和重力作用引起。

2.基础的稳定性:脚手架的基础结构应具备足够的稳定性,以抵抗倾覆力矩。

这包括基础的尺寸和深度设计,以及适当的地基处理措施。

3.斜撑和加固措施:为了增强脚手架的抗倾覆性能,可以采用斜撑和加固措施,例如增加脚手架的支撑点,安装斜撑框架或增加连墙件的数量。

除了上述的抗震和抗倾覆计算与设计,脚手架施工方案还需要考虑其他因素,如可行性和施工操作性。

可行性分析包括场地条件评估、搭设路径规划等,以确保脚手架能够有效搭设和使用。

施工操作性考虑则包括人力和机械设备的使用、施工时间和施工顺序等,以确保脚手架的施工顺利进行。

总结起来,脚手架施工方案的抗震与抗倾覆计算与设计是建筑施工中不可缺少的环节。

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算

*创作编号:GB8878185555334563BT9125XW*创作者:凤呜大王*脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算[摘要]当模板支架、施工用操作架等脚手架不设连墙杆时,必须首先对脚手架进行抗倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。

而现行的国家标准中没有倾覆验算和稳定性验算内容。

根据国家有关标准导出了脚手架倾覆验算公式,并有2个算例辅以说明。

最后指出脚手架高宽比与脚手架的倾覆有关,与脚手架稳定性承载能力无关。

[关键词]脚手架;倾覆;稳定性;验算结构设计中,“倾覆”与“稳定”这两个含义是不相同的,设计时都应考虑。

《建筑结构可靠度设计统一标准》gb50068-2001第3.0.2条第一款规定承载能力极限状态包括:“①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等)……。

④结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)”。

可见它们同属于承载能力极限状态,但应分别考虑。

《建筑结构设计术语和符号标准》gb/t 50083-97,对“倾覆”和“稳定”分别作出了定义,并称“倾覆验算”和“稳定计算”。

《建筑地基基础设计规范》gb50007-2002,关于地基稳定性计算就是防止地基整体(刚体)滑动的计算。

《砌体结构设计规范》gb50003-2001对悬挑梁及雨篷的倾覆验算都有专门规定。

施工现场的起重机械在起吊重物时也要做倾覆验算。

对于脚手架,由于浮搁在地基上,更应该做倾覆验算。

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2001及《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》jgj128-2000中都没有倾覆验算的内容,这是因为这两本规范规定的脚手架都设置了“连墙杆”,倾覆力矩由墙体抵抗,因此就免去了倾覆验算。

如果不设连墙杆,则脚手架的倾覆验算在这两本规范中就成为不可缺少的内容了。

所以,对于模板支架、施工用的操作架等无连墙杆的脚手架,首先应保证脚手架不倾覆而进行倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。

如果需要,还可进行正常使用极限状态计算。

扣件式模板支撑架整体稳定及抗倾覆验算

扣件式模板支撑架整体稳定及抗倾覆验算

模板支撑架整体稳定及抗倾覆验算计算书计算依据:《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)一、参数信息1.构造参数2.构件参数14 板2975 100 0 la 顶托/ 300 0.515 梁250 500 0 la 顶托300 0.516 板3025 100 0 la 顶托/ 300 0.517 梁350 950 0 la 顶托300 0.5 3.支撑参数钢管类型(mm) Φ48×3 第1根立杆与“构件1”中心线距离(mm)675承重立杆间距(mm) 550,250,550,675*3,625*6,250,625*10,250,625*10,250,625*6,675*3,550,250,550钢管钢材品种钢材Q235钢(≤16) 钢管弹性模量(N/mm2) 206000钢管屈服强度(N/mm2) 235钢管抗拉/抗压/抗弯强度设计值(N/mm2)215钢管抗剪强度设计值(N/mm2) 125钢管端面承压强度设计值(N/mm2)3254.荷载参数模板自重标准值(kN/m2) 0.5新浇筑砼自重标准值(kN/m3)24楼板钢筋自重标准值(kN/m3) 1.1梁钢筋自重标准值(kN/m3)1.5人员及设备荷载(kN/m2)2.5 基本风压(kN/m2) 0.25立杆荷载偏心距(mm) 60扣件抗滑承载力折减系数0.75模板支撑体系剖面图模板支撑体系平面图二、荷载计算1.构件荷载基本组合值q混凝土结构由17个构件组成,各构件荷载的计算方法是相同的,下面仅给出“构件1”荷载的计算过程,其他构件直接给出计算结果。

(一) 构件1荷载计算取计算单元宽度la=0.8m;=(0.95+0.95-0.1+0.35)×0.8×0.5/0.35 + 24×永久荷载标准值Gk0.95×0.8 + 1.5×0.95×0.8=21.837 kN/m;=2.5×0.8=2.000 kN/m;施工人员及设备荷载标准值Q1k计算承载力q=0.9×1.1×(1.35×1×21.837+1.4×0.9×2.000) =31.680 kN/m;计算抗倾覆(砼浇筑时)q=0.9×21.837=19.653 kN/m;计算抗倾覆(砼浇筑前)q=0.9×3.597=3.237 kN/m;(二) 各构件荷载基本组合值统计(单位:kN/m)(三) 构件外侧荷载基本组合值计算取“板底立杆沿梁跨度方向间距la”作为计算单元宽度,la=0.8m;永久荷载标准值Gk=0.5×0.8 =0.400 kN/m;施工人员及设备荷载标准值Q1k=2.5×0.8=2.000 kN/m;计算承载力q=0.9×1.1×(1.35×1×0.400+1.4×0.9×2.000) =3.029 kN/m;计算抗倾覆q=0.9×0.400=0.360 kN/m;2.附加水平荷载Q3泵送砼或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载Q3:取竖向永久荷载的2%。

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脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算[摘要]当模板支架、施工用操作架等脚手架不设连墙杆时,必须首先对脚手架进行抗倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。

而现行的国家标准中没有倾覆验算和稳定性验算内容。

根据国家有关标准导出了脚手架倾覆验算公式,并有2个算例辅以说明。

最后指出脚手架高宽比与脚手架的倾覆有关,与脚手架稳定性承载能力无关。

[关键词]脚手架;倾覆;稳定性;验算结构设计中,“倾覆”与“稳定”这两个含义是不相同的,设计时都应考虑。

《建筑结构可靠度设计统一标准》gb50068-2001第3.0.2条第一款规定承载能力极限状态包括:“①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等)……。

④结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)”。

可见它们同属于承载能力极限状态,但应分别考虑。

《建筑结构设计术语和符号标准》gb/t 50083-97,对“倾覆”和“稳定”分别作出了定义,并称“倾覆验算”和“稳定计算”。

《建筑地基基础设计规范》gb50007-2002,关于地基稳定性计算就是防止地基整体(刚体)滑动的计算。

《砌体结构设计规范》gb50003-2001对悬挑梁及雨篷的倾覆验算都有专门规定。

施工现场的起重机械在起吊重物时也要做倾覆验算。

对于脚手架,由于浮搁在地基上,更应该做倾覆验算。

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2001及《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》jgj128-2000中都没有倾覆验算的内容,这是因为这两本规范规定的脚手架都设置了“连墙杆”,倾覆力矩由墙体抵抗,因此就免去了倾覆验算。

如果不设连墙杆,则脚手架的倾覆验算在这两本规范中就成为不可缺少的内容了。

所以,对于模板支架、施工用的操作架等无连墙杆的脚手架,首先应保证脚手架不倾覆而进行倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。

如果需要,还可进行正常使用极限状态计算。

1脚手架的倾覆验算1.1通用的验算公式推导无连墙杆的脚手架,作为一个刚体应按如下表达式进行倾覆验算:(1)式中:γg1、cg1、g1 k分别为起有利作用的永久荷载的分项系数、效应系数、荷载标准值;γg2、cg2、g2 k分别为起不利作用的永久荷载的荷载分项系数、效应系数、荷载标准值;cq1、q1 k 分别为第一个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;cqi、qik分别为第i个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;ψci为第i个可变荷载的组合值系数。

当风荷载与一个以上的其它可变荷载组合时采用0.9;当风荷载仅与永久荷载组合时采用1.0。

对于平、立面无突出凹凸不平的脚手架,以下简称为规整脚手架,其倾覆验算应按如下表达式进行:(2)式中:0.9为起有利作用的永久荷载的荷载分顶系数;cw、wk为风荷载的效应系数、风荷载的标准值。

对于规整脚手架,其上作用的永久荷载、可变荷载是抗倾覆的,它们不应参与倾覆验算。

此时应按如下表达式进行倾覆验算: (3)以上式(1)适用于外形复杂的脚手架,式(2)适用于有施工活荷载的规整脚手架,式(3)适用于无外荷载的规整脚手架。

在倾覆验算时,为保证安全,需引入抗倾覆安全系数k,一般取k=1.2,即抗倾覆力矩为倾覆力矩的1.2倍以上。

1.2规整脚手架倾覆验算公式的进一步推导设搭设的规整脚手架,长度l(m)、宽度b(m)及高度h(m),其上只有脚手架自重和风荷载作用。

其倾覆沿受风面大的脚手架的外沿线,倾覆力矩mov由风荷载产生:mov=1.4wklh2/2,沿单位长度上的倾覆力矩mov=1.4wkh2/2。

抗倾覆力矩mr由脚手架自重产生:mr=0.9gklhb/2,沿单位长度上的抗倾覆力矩mr=0.9gkhb/2。

引入抗倾覆系数k,倾覆力矩与抗倾覆力矩之间的关系应满足下式要求:1.4kwkh2/2≤0.9gkhb/2将其整理后可得到:(4)取k=1.2代入式(4),得:(5)式中:gk为脚手架按受风面面积平均分布的自重标准值(kn/m2);wk为风荷载标准值,wk=μzμs w0。

风压高度变化系数μz按现行国家标准《建筑结构荷载规范》gb50009-2001规定采用,风荷载体型系数μs可参考jgj130-2001采用,基本风压w0(kn/m2)按gb50009-2001规定采用,也可按风力计算确定。

由式(4)、(5)可知,保证脚手架不倾覆,其高度与宽度之比值应受到限制,比值与脚手架自重大小成正比,与风荷载成反比。

1.3计算实例1设规整脚手架的立杆间距为1.0m×1.0m,步距1.2m,长度l=20m,宽度b=4m,高度h=19.2m的敞开式满堂扣件式钢管脚手架。

现应用式(5)对该脚手架作倾覆验算。

1)无纵、横竖向剪刀撑时脚手架自重标准值:立杆5×21=105根,设每根长20m,共2100m;纵向水平杆85根,横向水平杆357根,共3128m;直角扣件共3570个。

脚手架自重gk=247.879kn,gk=247.879/(20×19.2)=0.6455 kn/m2。

基本风压取九级风。

平均风速产生的w0=0.32kn/m2,μz=1.25(b类粗糙度地面,高20m),μs=1.3φ=0.1625,风荷载标准值wk=0.065kn/m2,以上数值代入式(5)得:h/b≤0.5357×0.645 5/0.065=5.32,而本脚手架的高度与宽度之比为19.2/4=4.8<5.32,说明九级风时本脚手架不会发生倾覆倒塌。

2)设纵、横竖向剪刀撑时纵向外侧面设竖向剪刀撑,与水平横杆夹角50.2°,共80根。

横向每4跨设竖向剪刀撑,与水平横杆夹角50.2°,共48根。

剪刀撑合计长度800m。

转角扣件共640个。

脚手架自重增加37.184kn,gk=0.645 5+37.184/20/19.2=0.742 3kn/m2,h/b=6.12。

高宽比增加了15%,说明脚手架的剪刀撑对抗倾覆作用不大,但对提高稳定承载能力作用很大。

1.4计算实例2设规整脚手架的立杆间距为1.2m×1.2m,步距1.2m,长度l=24m,宽度b=4.8m,高度h=19.2m的敞开式满堂扣件式钢管脚手架。

现应用式(5)对该脚手架作倾覆验算。

1)无纵、横竖向剪刀撑时脚手架自重标准值:立杆5×21=105根,设每根长24m共2520m,纵向水平杆85根,横向水平杆357根,共3753.6m,直角扣件共3570个。

脚手架自重gk=288.030kn,gk=288.030/20/19.2=0.625kn/m2。

基本风压取九级风,平均风速产生的w0=0.32kn/m2,μz=1.25(b类粗糙度地面,高20m),μs=1.3φ=0.149 5,风荷载标准值wk=0.059 8kn/m2,以上数值代入式(5)得:h/b≤0.535 7×0.625/0.059 8=5.60,而本脚手架的高度与宽度之比为19.2/4.8=4.0<5.60,仍说明九级风时本脚手架不会发生倾覆倒塌。

2)设纵、横竖向剪刀撑时纵、横向设竖向剪刀撑同例1,根数也相同,但每根剪刀撑长度由6.25m变为6.788m。

剪刀撑合计长度868.89m。

转角扣件共640个。

脚手架自重增加42.709kn,gk=0.682 7kn/m2,h/b=6.12。

高宽比增加了16%,仍说明脚手架的剪刀撑对抗倾覆作用不大,但对提高脚手架的稳定承载能力作用肯定很大。

如果采用10年一遇基本风压w0=0.4kn/m2,则上面例1的h/b=4.26,4.90;例2的h/b=4.22,4.90,都小于5.0。

在此必须注意,作用在脚手架上的永久荷载或施工活荷载起抗倾覆作用,所以不参与倾覆验算。

总之,用式(4)、(5)对规整脚手架作倾覆验算是比较容易的,用脚手架的高宽比值表达抗倾覆是可行的。

复杂的脚手架用公式(1)作倾覆验算也不难。

2脚手架的稳定性计算脚手架属于杆系结构,对于杆系结构的弹性稳定理论比较成熟,并解决了许多实际问题。

常用的刚架、排架、桁架等复杂的平面和空间结构的稳定性已有现成的手册可供查用。

但脚手架由于施工因素的强烈干扰,使脚手架的立杆与水平横杆的连接性能不确定,导致不能应用前人的成果。

但是,计算公式和图表不能直接套用,不等于稳定理论也过时。

很多学者从实际工程和稳定理论出发,依据实践经验,应用强化结构构造措施和简单稳定验算方法,临时应付满足工程应用,不解决长远问题。

当前唯一的解决途径是做必要的稳定试验,根据试验结果总结出理论上说得过去、好用的计算公式。

以下笔者只是想对脚手架稳定性分析计算谈点粗浅的认识,用以区分脚手架的稳定性计算与倾覆验算。

有些标准在脚手架设计条文中引入了脚手架的高宽比,有一个标准规定模板支架的短向高宽比不宜大于5,大于5的应增设稳定措施。

这个“5”不知从何而来?但与上面例题计算结果比较接近。

但仍大于10年一遇风荷载算得的h/b=4.22,显得不安全。

另一个标准规定的高宽比最大值没有超过2.5,而且高宽比大小与脚手架立杆计算长度系数μ拉上关系,但又看不清楚是什么关系,似乎是高宽比大,计算长度系数也大,即稳定承载能力小。

为此,笔者查阅了有关文献。

对于排架结构,例如单根悬臂柱的计算长度系数为2,二根相同的悬臂柱用一根横梁铰接连成排架,排架柱计算长度系数仍为2,且与横梁跨度大小无关。

但用刚接连成刚架,刚架柱计算长度系数μ≈1+ibh/(6icl),式中ib、ic分别为横梁、柱的截面惯性矩,l、h分别为横梁跨度、柱高度。

说明此时柱的计算长度系数与梁跨度有关,与高跨比(h/l)有关,更精确地说与梁柱线刚度之比有关。

有的学者总结为:单层或多层排架柱的稳定性计算可以用一根单柱,单层或多层刚架柱的稳定性计算需要梁柱一起考虑。

对于当前常用脚手架,立杆与横梁连接处于铰接与刚接之间,考虑施工等因素的影响,假定为铰接为好,所以用一根立杆的稳定性计算来代表整个脚手架的稳定性计算,已有的标准也是这样规定的。

由此可见,排架的稳定性承载能力与排架高度有关,但与高宽比无关。

脚手架已假定为排架,其稳定性承载能力也应与高度有关,而与高宽比无关,兹于刚接因素的影响可用一系数来补偿就可以了。

因此,建议脚手架立杆计算长度系数规定与脚手架高宽比要求分别写。

3结语当前常用脚手架的高宽比与脚手架倾覆有关,与稳定性承载能力无关。

建议在编制有关标准时应分开表达。

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