悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为: R[1] = 7.194 kN; R[2] = 4.166 kN; R[3] = 0.19 kN。
最大弯矩 Mmax= 0.806 kN.m;
最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 0.806×106 /( 1.05 ×108300 )+
5.309×103 / 2195 = 9.503 N/mm2;
水平支撑梁的最大应力计算值 9.503 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!
十、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb = 570 ×10×63× 235 /( 1200×160×235) = 1.87
由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb值为0.919。
经过计算得到最大应力 σ = 0.806×106 /( 0.919×108300 )= 8.093 N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算 σ = 8.093 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!
十一、拉绳的受力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicosθi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisinθi
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为: RU1=7.748 kN; 十二、拉绳的强度计算: 钢丝拉绳(支杆)的内力计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算,为 RU=7.748 kN
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径12.5mm。
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),查表得Fg=97.3KN;
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。α=0.85;
K -- 钢丝绳使用安全系数。K=5。 得到:[Fg]=16.541KN>Ru=7.748KN。 经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为
N=RU=7.748kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 50N/mm2; 所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(7748×4/3.142×50) 1/2 =15mm;
十三、锚固段与楼板连接的计算:
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.19 kN; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f] = 50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[190.326×4/(3.142×50×2)]1/2 =1.557 mm;
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要
保证两侧30cm以上锚固长度。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下:
锚固深度计算公式:
其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 0.19kN;
d -- 楼板螺栓的直径,d = 20mm;
[fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.27N/mm2;
[f]-- 钢材强度设计值,取215N/mm2;
h -- 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h 要大于
190.326/(3.142×20×1.27)=2.385mm。 螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×202×215×10-3=67.51kN
螺栓的轴向拉力N=0.19kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN,满足要求!
3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下:
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:
其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力,N = 4.166kN;
d -- 楼板螺栓的直径,d = 20mm;
b -- 楼板内的螺栓锚板边长,b=5×d=100mm; fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取
0.95fc=11.9N/mm2;