连墙件扣件连接示意图
八、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。 本方案中,脚手架排距为900mm,内排脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1300mm,
水平支撑梁的截面惯性矩I = 563.7 cm4,截面抵抗矩W = 80.5 cm3,截面积A = 18.51 cm2。
受脚手架集中荷载 N=1.2×5.493 +1.4×4.05 = 12.261 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2×18.51×0.0001×78.5 = 0.174 kN/m;
悬挑脚手架示意图
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)
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] = 13.135 kN; R[2] = 12.754 kN; R[3] = -0.862 kN。 最大弯矩 Mmax= 1.996 kN.m;
最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 1.996×106 /( 1.05 ×80500 )+ 12.261×103 / 1851 = 30.236 N/mm2;
水平支撑梁的最大应力计算值 30.236 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!
九、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用14a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 ×9.5×58× 235 /( 1300×140×235) = 1.73
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0.907。 经过计算得到最大应力 σ = 1.996×106 /( 0.907×80500 )= 27.347 N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 σ = 27.347 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!
十、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=13.882 kN;
十一、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=13.882 kN
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径14mm。
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=123KN;
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=6。 得到:[Fg]=17.425KN>Ru=13.882KN。 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=13.882kN
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=(13882×4/3.142×50) 1/2 =19mm;
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=0.862 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=[862.212×4/(3.142×50×2)]1/2 =3.313 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 = 0.862kN;