中国建筑第八工程局有限公司 石家庄万达广场小学悬挑式外脚手架工程施工方案
悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点。
本工程中,脚手架排距为Lb=900mm,内侧脚手架距离墙体La=2000mm,支拉斜杆的支点距离墙体Lc = 2900mm, 锚固长度Lm = 3000mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W = 141.00cm3,截面积A = 26.10cm2。
受脚手架集中荷载 P=1.2×4.60+1.4×4.95=12.45kN
水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m
悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)
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各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=20.462kN,R2=6.456kN,R3=-0.550kN 最大弯矩 Mmax=7.091kN.m
抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=7.091×106/(1.05×141000.0)+21.978×1000/2610.0=56.315N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求! 九、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
其中Φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到:Φ Φb=1.37
由于Φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用Φb查表得到其值为0.864
经过计算得到强度 σ=7.09×106/(0.864×141000.00)=58.19N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 σ < [f]=215,满足要求! 十、拉杆的受力计算:
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=30.029kN 十一、拉杆的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行计算,为 Ru = 30.029kN 钢丝拉绳的内力计算:
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如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
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);
计算中可以近似计算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,一般对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8,这里取0.85; K —— 钢丝绳使用安全系数,取4.000
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于4.000×30.029/0.850=141.311kN。 选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径16mm。 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=30.029kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
其中 [f] 为吊环抗拉强度,取[f] = 50N/mm2,每个吊环按照两个截面计算;
所需要的钢丝拉绳的吊环最小直径 D=[30029×4/(3.1416×50×2)]1/2=16mm
钢丝绳拉环做法
十二、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=0.550kN
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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,每个拉环按照两个截面计算,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[550×4/(3.1416×50×2)]1/2=3mm
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以上搭接长度。
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 = 0.55kN; d —— 楼板螺栓的直径,d = 16mm;
[fb] —— 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.5N/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550.00/(3.1416×16×1.5)=7.3mm。
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压力要满足公式
其中 N —— 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 6.46kN; d —— 楼板螺栓的直径,d = 16mm;
b —— 楼板内的螺栓锚板边长,b=5d=80mm;
fcc —— 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=13.59N/mm2; 经过计算得到公式右边等于84.2kN
楼板混凝土局部承压计算N <= 84.2 满足要求!
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