(2)最大容许均布荷载为10.00kN/m; Q2 = 10.00×0.40=4.00kN/m (3)型钢自重荷载 Q3=0.16kN/m 经计算得到:
q = 1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2 = 1.2×(0.12+0.16)+1.4×4.00 = 5.94kN/m 经计算得到,集中荷载计算值 P = 1.4×25.67=35.94kN
2
2.内力计算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算,内侧钢丝绳不计算,计算简图如下
最大弯矩M的计算公式为
经计算得到,最大弯矩计算值 M = 5.94×1.202/8+35.94×1.20/4=11.85kN.m
3.抗弯强度计算
其中 γx —— 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] —— 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2; 经过计算得到强度 σ=11.85×106/(1.05×87100.00)=129.58N/mm2; 次梁的抗弯强度计算 σ < [f],满足要求!
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]
其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: 经过计算得到 φb=570×9.5×60.0×235/(1200.0×140.0×235.0)=1.93 由于φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录其值用φ其值为0.912
经过计算得到强度 σ=11.85×106/(0.912×87100.00)=149.17N/mm2; 次梁的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
'b
查表得到
二、主梁的计算
平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择16号工字钢,其截面特性为
面积A=26.10cm2,惯性距Ix=1130.00cm4,转动惯量Wx=141.00cm3,回转半径ix=6.58cm 截面尺寸 b=88.0mm,h=160.0mm,t=9.9mm
1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值:标准值为0.15kN/m Q1 = 0.15kN/m
(2)型钢自重荷载 Q2=0.20kN/m 经计算得到,静荷载计算值:
q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.15+0.20) = 0.42kN/m 经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为
P1=((1.2×0.30+1.4×10.00)×0.20×1.20/2+1.2×0.16×1.20/2)=1.84kN P2=((1.2×0.30+1.4×10.00)×0.40×1.20/2+1.2×0.16×1.20/2)=3.56kN P3=((1.2×0.30+1.4×10.00)×0.40×1.20/2+1.2×0.16×1.20/2)=3.56kN P4=((1.2×0.30+1.4×10.00)×0.40×1.20/2+1.2×0.16×1.20/2)=3.56kN
P5=((1.2×0.30+1.4×10.00)×0.40×1.20/2+1.2×0.16×1.20/2)+35.94/2=21.53kN P6=((1.2×0.30+1.4×10.00)×0.40×1.20/2+1.2×0.16×1.20/2)=3.56kN P7=((1.2×0.30+1.4×10.00)×0.40×1.20/2+1.2×0.16×1.20/2)=3.56kN P8=((1.2×0.30+1.4×10.00)×0.05×1.20/2+1.2×0.16×1.20/2)=0.55kN
2.内力计算
平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。 悬挑平台示意图 悬挑平台主梁计算简图 经过连续梁的计算得到
主梁支撑梁剪力图(kN) 主梁支撑梁弯矩图(kN.m)
主梁支撑梁变形图(mm) 外侧钢丝绳拉结位置支撑力为16.33kN 最大弯矩 Mmax=12.45kN.m
3.抗弯强度计算
其中 γx —— 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] —— 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
经过计算得到强度 σ=12.45×106/1.05/141000.0+8.71×1000/2610.0=87.44N/mm2 主梁的抗弯强度计算强度小于[f],满足要求!
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]
其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查《钢结构设计规范》附录得到:φb=1.65
由于φb大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录其值用φ其值为0.884
经过计算得到强度 σ=12.45×106/(0.884×141000.00)=99.86N/mm2; 主梁的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
'b
查表得到
三、钢丝拉绳的内力计算:
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=18.51kN
四、钢丝拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为 RU=18.505kN
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,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。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于5.000×18.505/0.850=108.85kN。 选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径20mm。
五、钢丝拉绳吊环的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为 N=RU=18.505kN
钢板处吊环强度计算公式为
其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》2010中9.7.6规定[f] = 65N/mm2;
所需要的吊环最小直径 D=[18505×4/(3.1416×65×2)]1/2=16mm
六、锚固段与楼板连接的计算
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=1.100kN 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》9.7.6规定[f] = 65N/mm2;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[1100×4/(3.1416×65×2)]1/2=4mm 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。
悬挑平台计算满足要求!
七、支撑架立杆平面图、剖面图
扣件抱箍水平杆立杆结构柱抱箍拉结示意图满堂架与梁拉结示意图
1、抱箍拉结上、中、下拉一道与各结构柱子抱成一体。
模板支撑剖面图 模板支撑剖面图 混凝土浇筑路线图