图5
由施工手册查得,内外排立杆的受力分布系数为:内:外=0.65:0.35
P1=9207×0.65=5985N P2=9207×0.35=3224N I16工字钢质量为q=20.513×9.8=201.02N/m 则钢梁的最大弯距Mmax=-P1 l1-P2 l2-q l2/2 =-5985×2-3224×2.7-201×2.72/2 =-18002 N.m
最大剪力Qmax=-P1-P2-ql =-5985-3224-201×2.7 =-9265.7N
悬臂梁强度σ=|Mmax|/W =18002×103/142.32×103
=126.4N/mm2 < [f]=215 N/ mm2 满足 悬臂梁剪应力τ=|Qmax|/A =9265.7/2612
=3.55N/mm2 <[τ]=125N/ mm2 满足
悬臂梁挠度 γmax=ql4/8EI+ P1 l21L(3-l1/L)/6EI+ P2 L3/3EI
=201.02×2.74×109/8×2.06×1130×109+
5985×22×2.7×109×(3-2/2.7)/6×2.06×1130×109+3224×2.72×2.7×109/3×2.06×1130×109=0.57+10.45+9.08 =20.1mm > l/200=13.5mm 不满足要求 因此需要加设钢丝绳卸荷,减小钢梁的变形
5.计算钢丝绳的强度 (1)求支座反力Vc(图6)
由力矩平衡可知:Vc×2.7= P2×2.7 + P1×0.7 Vc=P2+0.7P1/2.7=3224+1895.4=4775.6N
图6
(2)斜拉索轴力N,水平分力Fx分别为 N=√L2+ H2 ×Vc/H H—层高
=√2.72+3.12×4775.6/3.1=6333N L—悬臂梁长度
Fx=LV/H=2.7×4775.6/3.1=4159.4N
钢梁最大弯矩Mmax= q.l2/8+P×2×0.7/2.7
=201×2.72/8+5985×2×0.7/2.7 =183.2+3103.3=3286.5N.m 钢梁正应力强度σ=Mmax/W+ Fx/A
=3286.5×103/141×103+4159.4/2613 =23.3+1.6
=25 N/mm2 < [f]=215N/mm2 满足
挠度γmax=5q.l4/384EI+P1l3/48EI
=13097.26/893875+60211.7/111734 =0.49mm < l/250 =5400/250=21.6 mm (3)钢丝绳承载力计算
钢丝绳断拉力由手册查得:S=122 kN(6×19股) 安全系数取K=8
则: KN/S=8×6333/122×103 =0. 41<1 安全 查实用五金手册得知:
闭式OO型1.3号花篮螺栓许用负荷为12.7KN>12312N 选用此螺栓
6.计算悬挑钢梁预埋环承载力
钢梁内端部的预埋环距梁支座按最小距离1.8m计,则悬挑梁预 埋环的最大承载力为:N=Mmax/L
=18002/1.8
=10001.1N
预埋环的截面积为:A=N/[f] =6667.4/215 =46..52mm2
换算成直径:取安全系数K=8 2.π. d2/4=K.A
d=15.4mm <16mm 满足 采用16圆钢
预埋环安装措施按砼结构设计规范要求执行. 7.计算钢丝绳斜拉锁预埋环承载力 钢丝绳斜拉锁轴力:N=6333N 预埋环的截面积为:A=N/[f] =6333/215 =29.5mm2
换算成直径:取安全系数K=8 2.π. d2/4=K.A
d=12.3mm <16mm 满足 采用16圆钢 8. 构架体的强度计算
图7
图中1、2、3、4、5各处均被钢丝绳斜拉,计算时假设3处没有钢丝绳斜拉,若满足承载要求,则整个构架体是安全、稳定的。
图8
(1)以2处为例,假设钢丝绳承载外立杆的全部荷载 R =P1=5985N 则:
N= 5985 ÷ 3.1/√(√2.72+2.72)2+3.12
= 9460 N
钢丝绳断拉力S=122 kN(6×19股) 安全系数取K=8