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南华大学环境保护与安全工程学院《建筑施工安全》课程设计
小横杆自重标准值: P1=0.0397 kN/m ；
脚手板自重标准值: P2=0.35×1.5×1.05/3=0.184 kN/m ； 作业层施工均布荷载标准值: Q=3×1.5×1.05/3=1.575kN/m； 荷载设计值: q=1.2×0.0397+1.2×0.184+1.4×1.575=1.65764 kN/m。 （2）强度验算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩。 计算公式如下:
=1.65764×1.05×1.05/8 = 0.228kN.m；
最大应力计算值 σ = Mqmax/W =228000/5260=43.35 N/mm< [σ]=205.0 N/mm，满足要求！ （3）挠度验算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度。 荷载标准值q=0.0397+0.184+1.575 = 1.6147kN/m ；
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= 5×1.6147×1050/(384×2.06×105×127100)=0.734mm mm，满足要求。 6.1.3 大横杆验算 双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算，如下图： 第 15 页 共 27页 南华大学环境保护与安全工程学院《建筑施工安全》课程设计 图6.3 纵向水平杆计算简图 （1）荷载计算 小横杆的自重标准值: P1=3×0.0397×1.05=0.125 kN； 脚手板的自重标准值: P2=0.35×1.05×1.5=0.18375 kN； 活荷载标准值: Q= 3×1.05×1.5=4.725 kN； 荷载的设计值: P=(1.2×0.125 +1.2×0.18375+1.4×4.725)/2=3.493 kN。 （2）强度验算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算: M1max=0.08×0.0397×1.5×1.5=0.007146kN.m； 集中荷载最大弯矩计算: M2max=0.267×1.7405×1.5= 0.69707kN.m； M = M1max + M2max =0.007146+0.69707=0.7042kN.m 最大应力计算值 σ=0.7042×106/5260=141.91 N/mm； 大横杆的最大应力计算值 σ = 141.91 N/mm 小于 大横杆的抗压强度设计值 [σ]=205.0 N/mm，满足要求！ （3）挠度验算 2 2 2 第 16 页 共 27页 南华大学环境保护与安全工程学院《建筑施工安全》课程设计 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm 均布荷载最大挠度计算公式如下: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度： Vmax= 0.677×0.0397×1500 /(100×2.060×105×127100) = 0.0103mm； 集中荷载最大挠度计算公式如下: 4 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度： 小横杆传递荷载：P=（0.125+0.18375 +4.725）/2=2.517kN V= 1.883×2.517×1500/(100×2.060×105×127100)=5.82mm； 最大挠度和：V= Vmax + Vpmax =0.0103+5.82=5.92 mm； 大横杆的最大挠度5.92mm 3 6.1.4 扣件抗滑力验算 按规范,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算: R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 前面3.1.3已算出一根大横杆传给立杆的竖向作用力为3.493 kN R < 6.40 kN，则单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 6.1.5立杆稳定性验算 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容： （1）步距1.8，纵距1.5的双排脚手架每米立杆承受的结构自重标准值(kN)， 第 17 页 共 27页 南华大学环境保护与安全工程学院《建筑施工安全》课程设计 为0.1295 N G1= [0.1295+0.0397+(1.05×2/2+1.5×2)×0.0397/1.5]×20=6.91kN； （2）脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用冲压钢脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.35×1.5×1.05= 0.67 kN； （3）栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.15×1.5 = 0.225 kN； （4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.0014 NG4 = 0.0014×1.5×25 =0.0525 kN； 经计算得到，静荷载标准值： NG =NG1+NG2+NG3+NG4 =8.208 kN； 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值； 经计算得到，施工活荷载标准值 NQ= 3×1.05×1.5×1/2 = 1.575 kN； 衡阳市基本风压W0为0.4，风荷载标准值Wk为0.036kN/m2；长细比λ为170，查规范附表A.0.6可知φ=0.245； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 Nd = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×8.208+1.4×1.575=11.0904kN； Nd/φA= 11090.4/（0.245×506）=89.46≦f=205 满足要求！ 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 Nd = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×7.4045 +0.85× 1.4×1.575=10.75965kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 Mw 为 Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.85×1.4×0.036×1.5× 1.8/10 = 0.02082kN.m； Nd/φA+Mw/W=10759.65/（0.245×506）+0.02082/5260=86.79≦f=205 第 18 页 共 27页