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        懸挑腳手架最不利轉(zhuǎn)角部位安全復(fù)核

        2018-08-13 01:41:00周俊吳向南
        關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)角

        周俊 吳向南

        摘要:懸挑腳手架方案中,品茗軟件對(duì)于不規(guī)則部位尤其是轉(zhuǎn)角,無法準(zhǔn)確計(jì)算出立桿軸力,那么該部位的懸挑工字鋼的安全性也無法復(fù)核。但是通過觀察標(biāo)準(zhǔn)部位立桿荷載計(jì)算書,可以發(fā)現(xiàn)其實(shí)立桿荷載是由立桿自重、欄桿、腳手板圍護(hù)等的自重和活荷載組成,而這些荷載是按照面積和長度原則來傳導(dǎo)計(jì)算的,那么轉(zhuǎn)角部位立桿軸力就可以手算計(jì)算出精確解。有了立桿軸力,懸挑工字鋼的安全性復(fù)核問題就可以用品茗軟件方便求解了。

        關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)角;荷載分布;立桿軸力

        引言

        幾乎每個(gè)高層建筑項(xiàng)目都采用懸挑腳手架,其施工方案大都套用模板,用品茗軟件導(dǎo)出計(jì)算書。然而大部分方案范本中對(duì)于懸挑外架轉(zhuǎn)角部位的計(jì)算比較模糊,歸根結(jié)底是因?yàn)榇颂幜U布置不規(guī)則而且可能呈現(xiàn)出不同角度,軟件無法準(zhǔn)確計(jì)算,通常做法是參考普通部位立桿荷載來復(fù)核此處懸挑工字鋼的安全性,計(jì)算結(jié)果值得懷疑。轉(zhuǎn)角部位是懸挑外架中比較不利的位置,計(jì)算結(jié)果的可靠性十分重要,尤其是當(dāng)懸挑跨度較大時(shí),更應(yīng)該準(zhǔn)確計(jì)算以確保安全。其實(shí)利用品茗普通部位懸挑架的計(jì)算書,可以對(duì)轉(zhuǎn)角部位的立桿荷載進(jìn)行較為精確的手動(dòng)計(jì)算,從而進(jìn)行該處懸挑工字鋼的安全性復(fù)核。

        1、品茗軟件1500跨距1800步距標(biāo)準(zhǔn)部位腳手架立桿荷載計(jì)算

        1.1計(jì)算參數(shù)

        [腳手架架體高度H 21 腳手架鋼管類型 Ф48×3 每米立桿承受結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m) 0.12 ]

        1.2立桿靜荷載計(jì)算

        立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值NG1k

        單外立桿:NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×H=(0.12+1.5×2/2×0.033/1.8)×21=3.103kN

        單內(nèi)立桿:NG1k=3.103kN

        腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k1

        單外立桿:NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/1/2=(21/1.8+1)×1.5×0.8×0.1×1/1/2=0.76kN

        1/1表示腳手板1步1設(shè)

        單內(nèi)立桿:NG2k1=0.76kN

        欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k2

        單外立桿:NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/1=(21/1.8+1)×1.5×0.16×1/1=3.04kN

        1/1表示擋腳板1步1設(shè)

        圍護(hù)材料的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k3

        單外立桿:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×21=0.315kN

        構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k總計(jì)

        單外立桿:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.76+3.04+0.315=4.115kN

        單內(nèi)立桿:NG2k=NG2k1=0.76kN

        1.3立桿施工活荷載計(jì)算

        外立桿:NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj)/2=1.5×0.8×(1×3)/2=1.8kN

        內(nèi)立桿:NQ1k=1.8kN

        1.4組合風(fēng)荷載作用下單立桿軸向力:

        單外立桿:N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.103+4.115)+ 0.9×1.4×1.8=10.929kN

        單內(nèi)立桿:N=1.2×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(3.103+0.76)+ 0.9×1.4×1.8=6.903kN

        2、最不利轉(zhuǎn)角部位軸力計(jì)算

        從上述標(biāo)準(zhǔn)部位品茗軟件計(jì)算書中的荷載計(jì)算過程可以看出,立桿荷載是由立桿自重、欄桿、腳手板圍護(hù)等的自重和活荷載組成,而這些荷載是按照面積和長度原則來傳導(dǎo)計(jì)算的,只要計(jì)算出立桿對(duì)應(yīng)的荷載分布面積以及圍護(hù)長度,就可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的軸力。以浙江海寧錦繡誠品項(xiàng)目的外架轉(zhuǎn)角作為算例,計(jì)算簡圖見圖1:

        (填充區(qū)域表示立桿對(duì)應(yīng)的荷載分布區(qū)域)

        2.1立桿1的計(jì)算

        立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值NG1k

        NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×H=(0.12+0.8×2/2×0.033/1.8)×21=2.828kN

        腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k

        NG2k=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/1=(21/1.8+1)×0.4×0.4×0.1×1/1=0.202kN

        1/1表示腳手板1步1設(shè)

        欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值NG3k

        此為單外立桿:NG3k=(H/h+1)×la×Gkdb×1/1=(21/1.8+1)×0.8×0.16×1/1=1.621kN

        1/1表示擋腳板1步1設(shè)

        圍護(hù)材料的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG4k

        單外立桿:NG4k=Gkmw×la×H=0.01×0.8×21=0.168kN

        自重標(biāo)準(zhǔn)值NGk總計(jì)

        NGk=NG1k+NG2k+NG3k+NG4k =2.828+0.202+1.621+0.168=4.819kN

        立桿施工活荷載計(jì)算

        NQk=la×lb×(njj×Gkjj)=0.4×0.4×(1×3)=0.48kN

        組合風(fēng)荷載作用下單立桿軸向力:

        N1=1.2×NGk+0.9×1.4×NQk=1.2×4.819+ 0.9×1.4×0.48=6.3876kN

        2.2立桿2的計(jì)算

        立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值NG1k

        NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×H=(0.12+0.875×2/2×0.033/1.8)×21=2.857kN

        腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k

        NG2k=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/1=(21/1.8+1)×0.4×0.875×0.1×1/1=0.442kN

        1/1表示腳手板1步1設(shè)

        欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值NG3k

        此為單外立桿:NG3k=(H/h+1)×la×Gkdb×1/1=(21/1.8+1)×0.875×0.16×1/1=1.773kN

        1/1表示擋腳板1步1設(shè)

        圍護(hù)材料的自重標(biāo)準(zhǔn)值NG4k

        單外立桿:NG4k=Gkmw×la×H=0.01×0.875×21=0.184kN

        自重標(biāo)準(zhǔn)值NGk總計(jì)

        NGk=NG1k+NG2k+NG3k+NG4k =2.857+0.442+1.773+0.184=5.256kN

        立桿施工活荷載計(jì)算

        NQk=la×lb×(njj×Gkjj) =0.4×0.875×(1×3) =1.05kN

        組合風(fēng)荷載作用下單立桿軸向力:

        N2=1.2×NGk+0.9×1.4×NQk=1.2×5.256+ 0.9×1.4×1.05=7.63kN

        2.3 結(jié)果統(tǒng)計(jì)

        用同樣方法計(jì)算出立桿3和立桿4的軸力,四根立桿的軸力設(shè)計(jì)值結(jié)果如下:

        N1=6.3876kN,N2=7.63kN, N3=9.077kN,N4=7.233kN

        3、安全復(fù)核

        算出N1、N2、N3、N4之后,把四個(gè)軸力分配到懸挑型鋼上,N2和N3一部分傳遞到N1上,按照力學(xué)的杠桿分配原理,

        最終懸挑工字鋼1點(diǎn)的力

        N1'= N1+0.543N2+0.667N3=5.964+0.543x7.63+0.667x9.077=16.161kN

        另外一個(gè)受力點(diǎn)近似取4點(diǎn),即N4=7.233kN

        把計(jì)算結(jié)果加到工字鋼上,就可以用品茗軟件按圖2的模型計(jì)算了。

        4、結(jié)語

        通過上述計(jì)算,轉(zhuǎn)角部位可以轉(zhuǎn)換成普通部位用品茗進(jìn)行計(jì)算復(fù)核。采用同樣方法,其他非標(biāo)準(zhǔn)部位如折角三立桿部位也進(jìn)行了計(jì)算復(fù)核,從而保障了整個(gè)項(xiàng)目所有部位懸挑架的安全性。在施工方案編制過程中,品茗軟件不是萬能的,遇到軟件計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確或者不能計(jì)算的部位,一定要配合其他方法進(jìn)行計(jì)算復(fù)核以保證施工安全。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 宗廷博,董芳菲.高層建筑懸挑腳手架轉(zhuǎn)角部位挑梁布置與設(shè)計(jì)[J].建筑技術(shù)開發(fā),2013,40(7):13-16.

        [2] 趙勇,黎吉龍,姚志剛,楊正茂. 型鋼懸挑腳手架在建筑轉(zhuǎn)角處的處理措施[J]. 建筑施工,2013,35(6) :498-500.

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