型钢支撑形式:两根钢丝拉绳;
立杆横向间距或排距La(m):1.20; 内排架距离墙长度a(m):0.30; 阳角型钢长度L(m):2.50; 点M到Q点的距离D1(m): 2.90;
支点P到建筑物角点O的距离D3(m):2.40; O点到Q点的距离D2(m):0.20; 3、阳角型钢材料参数:
型钢型号:16号工字钢;
钢丝绳规格型号:6×37;
(二)、阳角型钢计算
水平阳角型钢采用焊接建筑物埋件连接,计算条件为一端固支的连续梁。 型钢截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W =141.00cm3,截面积A =26.10cm2。
阳角型钢示意图
阳角型钢计算简图
1、型钢受力计算
脚手架联梁传递支座力F=9.800kN;
水平钢梁自重荷载 q=1.2×20.50×9.8×10-3=0.241kN/m 经过连续梁的计算得到
阳角型钢支撑梁剪力图(kN))
阳角型钢支撑梁弯矩图(kN·m))
阳角型钢支撑梁变形图(mm)
型钢支点的支撑力为RA=8.773kN; 型钢固接处的支撑力为RB=11.430kN; 型钢最大弯矩 Mmax=4.642kN·m;
图中距离|MP|= (2.900×2.900+0.200×0.200+2.400×2.400)1/2=3.770m
图中角度 型钢最大应力计算值 σ= M/1.05W+N/A=4.642×106/(1.05×141×103)+7.259×103/(26.1×102)=34.132N/mm2 型钢的最大应力计算值 σ= 34.132N/mm2 小于型钢的抗弯强度设计值 215.000 N/mm2,满足要求! 2、型钢整体稳定性计算 水平型钢采用16号工字钢,计算公式如下: σ = M/φbWx ≤ [f] 其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到:φb=1.72 由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003),得到 φb'=1.07-0.282/φb = 1.07-0.282/1.72=0.906。 经过计算得到最大应力 σ = 4.642×106 /( 0.906×141×103)= 36.332 N/mm2型钢的最大应力计算值 σ = 36.332N/mm2 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求! 3、拉绳强度计算 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力为5.702kN; 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力计算公式: [Fg] = αFg/K 其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); 计算中近似取Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm); α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8; K -- 钢丝绳使用安全系数,取5.5。 计算中[Fg]取5.702kN,α=0.82,K=5.5,得到:d=8.7mm。 选择6×37钢丝绳,最小直径必须大于9mm才能满足要求! 钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算公式为 σ = N/A ≤ [f] 其中 [f] 为吊环抗拉强度,取[f] = 50.00N/mm2,每个吊环按照两个截面计算; 所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环最小直径:D=(2×T /[f]/π)0.5 =(2×5.702×103/50/3.142) 1/2 =9mm; 4、型钢与建筑物连接的计算 水平钢梁与楼板采用对接焊缝,弯矩和剪力共同作用的对接焊缝计算如下: 对接焊缝在正应力与剪应力作用计算公式为 σ = N/A f = F/A (σ2+3f2)1/2 ≤ 1.1ft 其中 N -- 对接焊缝轴向力,N=7.259KN; F -- 对接焊缝切向力,F=11.43KN; A -- 水平钢梁满焊的截面积,A=26.1cm2; fc -- 对接焊缝的抗压强度,fc=215N/mm2; ft -- 对接焊缝的抗拉强度,ft=185N/mm2; fv -- 对接焊缝的抗剪强度,fv=125N/mm2; 经过计算得到焊缝正应力σ= N/A =7.259×103/(26.100×102)=2.781N/mm2; 焊缝剪应力f = F/A =11.430×103/(26.100×102)=4.379N/mm2; 对接焊缝的折算应力(2.781×2.781+3×4.379×4.379)0.5=8.079N/mm2; 对接焊缝的正应力σ=2.781 N/mm2小于焊缝的抗压强度215.000 N/mm2,满足要求; 对接焊缝的剪应力f =4.379 N/mm2小于焊缝的抗剪强度125.000 N/mm2,满足要求; 对接焊缝的折算应力8.079 N/mm2小于1.1×ft =203.500 N/mm2,满足要求!
工字钢悬挑双排脚手架专项施工方案
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