钢管支撑架计算
钢管支撑架由钢管扣件、底架和调节杆等组成。钢管选用外径48mm、壁厚为3.0,长度有2.8、3、4、6等几种。扣件按用途的不同,有十字扣、旋转扣、接扣三种,其单个重量和容许荷载见表: 扣件重量和容许荷载表 项 目 十字扣件 旋转扣件 对接扣件 玛钢扣件 重量(㎏) 1.25 1.50 160 容许荷载(N) 6000 5000 2500 钢板扣件 重量(㎏) 0.69 0.70 1.00 容许荷载(N) 6000 5000 2500 钢管脚手架连接有用扣件对接和扣件搭接两种方式,前者由立件直接传力,受力性能较合理,承载能力能充分里利用,支架高度调节灵活,后者荷载直接支承在横杆上,受力性能较差,立杆的承载能力未被充分利用,支架高度调节较困难。但钢管的支度可不受楼层高度变化的影响。其计算方式如下: 一、 立杆的稳定验算:
钢管脚手架的稳定性,可简化为按两端交接的受力杆件来计算:
1、 用对接扣件连接的钢管支架,考虑到立杆本身存在弯曲,对接扣件的
偏差和荷载不均匀,可按偏心受压杆件来计算:
若按偏心1/3的钢管直径,即:
?=
D3=
483=16mm,则Φ48×3mm钢管的偏差率Σ=e·
LrAW =16×
424449=15.1
长细比:λ= =
L15.9
式中L—计算长度、取横杆的步距。 立杆的容许荷载[N],(N)可按下式计算: [N]= ?·A·f
查表467页表须知:主杆间距为900,横杆步距L=1800,能满足要求。 二、横杆的强度和刚度验算
当模板直接放在顶端横杆上时,横杆承受均布荷载。当顶端横杆上先放檩条,再放模板时,则横杆承受集中荷载。横杆可规作连续梁,其抗弯强度和挠度的近似计算公式如下:
在均布荷载作用下 ?max=
Wmax=
MmaxWql150EI=
ql10w≤f
≤[W]
ql3.5w在两点集中荷载作用下:
?max=
MmaxWql55EI=≤f
Wmax=≤[W]
式中:
?max ─横杆的最大应力(N/m㎡)
w max ─横杆的最大挠度(㎜) Mmax─横杆的最大弯矩(N.㎜) W ─ 横杆的截面抵抗矩(㎜3)
E ─ 横杆钢材的弹性模量(N/ m㎡) I ─ 横杆的截面惯性矩(㎜4) q ─ 均布荷载(N/㎜) P ─ 集中荷载(N) ?─ 立杆的间距(㎜)
f ─钢材强度设计值为215N/m㎡ [W] ─ 容许挠度为3㎜
另外:钢模板及连接件钢楞自重力750N/㎡ 钢管支架自重力 250N/㎡ 计浇混凝土重力 2500N/㎡ 施工荷载 2500 N/㎡
合计: 6000N/㎡
钢管立杆间距为900×900,每区格面积为:0.9×0.9=0.81㎡
每根立杆承受的荷载为:0.81×6000=4860N 采用Φ48×3mm钢管:A=424 m㎡
钢管回转半径为:?=
d?a14=
48?424=15.9㎜
采用立杆100根,各立柱间布置双向水平撑,扫地杆加纵横杆共计6道,并适当布置垂直剪刀撑。
按强度计算支柱的受压应力为:
?= = =11.46·N/ m㎡ 按稳定性计算支柱的受压应力为:
长细比 λ=?=
?90015.9=56.60
查钢结构计算表中的钢管截面轴心受压构件的稳定系数?:=0.828由上式则:
?=
4860?A=
48600.828*424=13.84N<f=215N/ m㎡
满足要求。