脚手架荷载计算

脚手架荷载计算

一、荷载计算

1、箱梁荷载：箱梁钢筋砼每单位面积的自重：22.63 KN/m2

取安全系数r=1.2

单位面积的自重为：F1=22.63×1.2=27.156 KN/m2

2、施工荷载：取F2=1.4×2.5=3.5 KN/m2

3、振捣混凝土产生荷载：取F3=1.4×2.0=2.799 KN/m2

4、箱梁芯模：取F4=1.2×1.5=1.799 KN/m2

5、木模板(松木)：取F5=1.2×0.1=.119 KN/m2

方木横梁容重：取r=7.5 KN/m3

方木纵梁容重：取r=7.5 KN/m3

二、底模强度计算

箱梁底模采用木模板(松木)，板厚t=15 mm，方木背肋间距为300 mm，所以验算模板强度采用宽b=300 mm平面木模板(松木)。

1、模板力学性能

（1）弹性模量E=11000 MPa。

（2）截面惯性矩：I=bh3/12=30×1.5^3/12=8.438 cm4

（3）截面抵抗矩：W= bh2/6=30×1.5^2/6=11.25 cm3

（4）截面积：A=bh=30×1.5=45 cm2

2、模板受力计算

（1）底模板均布荷载：F= F1+F2+F3+F4=27.156+3.5+2.799+1.799=35.254 KN/m2 q=F×b=35.254×.3=10.576 KN/m

（2）跨中最大弯矩：M=qL2/8=10.576×.3^2/8=.119 KN.M

（3）弯拉应力：σ=M/W=.119×10^3/11.25=10.57 MPa<[σ] =14.5 MPa

木模板(松木)弯拉应力满足要求

（4）挠度：从底模下方的背肋布置可知，木模板(松木)可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：

f=0.677qL4/100EI=0.667×10.576×.3^4/(100×11000×8.438)×10^8=.615

mm<L/400=.75 mm

木模板(松木)挠度满足要求

三、横梁强度计算

横梁为10×10 cm方木，跨径为.9 m，中对中间距为.4 m。

截面抵抗矩：W=bh2/6=.1×.1^2/6=.00016667 m3

脚手架荷载计算

截面惯性矩：I= bh3/12=.1×.1^3/12=.00000833 m4

作用在横梁上的均布荷载为：

q=(F1+F2+F3+F4+F5)×.4=(27.156+3.5+2.799+1.799+.119)×.4=14.149 KN/m

跨中最大弯矩：M=qL2/8=14.149×.9^2/8=1.433 KN.m

方木(松木)容许抗弯应力［σ］=14.5 MPa，弹性模量E=11000 MPa

1、横梁弯拉应力：σ=M/W=1.433/.00016667/1000 = 8.6 MPa<[σ]=14.5 MPa

横梁弯拉应力满足要求

2、横梁挠度：f=5qL4/384EI=5×14.149×.9^4/(384×11000×.00000833)=1.32 mm<L/400 =

2.25 mm

横梁挠度满足要求

四、纵梁强度计算

纵梁为10×15 cm方木，跨径为.9 m，间距为.9 m。

截面抵抗矩：W=bh2/6=.1×.15^2/6=.000375 m3

截面惯性矩：I=bh3/12=.1×.15^3/12=.00002812 m4

.9 m长纵梁上承担3根横梁的重量为：.1×.1×.9×7.5×3=.202 KN

横梁施加在纵梁上的均布荷载为：.202÷.9=.224 KN/m

作用在纵梁上的均布荷载为：

q=(F1+F2+F3+F4+F5)×.9 + .224=(27.156+3.5+2.799+1.799+.119)×.9 + .224 = 32.06 KN/m

跨中最大弯矩：M=qL2/8=32.06×.9^2/8=3.246 KN.m

落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5 MPa，弹性模量E=11000 MPa

1、纵梁弯拉应力：σ=M/W=3.246/.000375/1000 = 8.65 MPa<[σ] =14.5 MPa

纵梁弯拉应力满足要求

2、纵梁挠度：f=5qL4/384EI=5×32.06×.9^4/(384×11000×.00002812)=.88

mm<L/400=2.25 mm

纵梁挠度满足要求

五、支架受力计算

1、立杆承重计算

采用横杆步距为120cm，碗扣支架立杆设计承重为：30 KN/根。

(1)每根立杆承受钢筋砼和模板重量：N1=.9×.9×(27.156+1.799+.119)=23.55 KN

(2)横梁施加在每根立杆重量：N2=.9×3×.1×.1×7.5=.202 KN

(3)纵梁施加在每根立杆重量：N3=.9×.1×.15×7.5=.101 KN

脚手架荷载计算

(4)支架自重：立杆单位重：0.06 KN/m，横杆单位重：0.04 KN/m

每根立杆上的支架自重：N4=.75 KN

每根立杆总承重：

N=N1+N2+N3+N4=23.55+.202+.101+.75=24.603 KN<30 KN

立杆承重满足要求

2、支架稳定性验算

经计算得立杆长细比λ = L / i =1200/[0.35×(48+41)/2]=77

由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数φ =.503

立杆截面积Am=π×(24^2-20.5^2)=489 mm2

由钢材容许应力表查得弯向容许应力［σ］=145 MPa

所以，立杆轴向荷载［N］=Am×φ×［σ］=489/1000×.503×145=35.665 KN>N=24.603 KN 支架稳定性满足要求

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