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] = 16.937 kN； R[2] = 8.996 kN； R[3] = -0.034 kN。
最大弯矩 Mmax= 1.911 kN·m；
最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 1.911×106 /( 1.05 ×108300 )+ 9.238×103 / 2195 = 21.01 N/mm2；
水平支撑梁的最大应力计算值 21.01 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16a号槽钢,计算公式如下 σ = M/φbWx ≤ [f]
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 = (570tb/lh)×(235/fy)
经过计算得到最大应力φb = (570tb/lh)×(235/fy)=570 ×10×63× 235 /( 3000×160×235) = 0.75
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb
值为0.69。
经过计算得到最大应力 σ = 1.911×106 /( 0.69×108300 )= 25.454 N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ = 25.454 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 RAH = ΣRUicosθi
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=18.022 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=18.022 kN
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径14mm。
[Fg] = aFg/K
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＝5。 得到：[Fg]=20.91KN>Ru＝18.022KN。 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=18.022kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 σ = N/A ≤ [f]
其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；
所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(18022×4/(3.142×50×2)) 1/2 =15.1mm；
实际拉环选用直径D=16mm 的HPB235的钢筋制作即可。
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螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：
锚固深度计算公式: h ≥ N/πd[fb]
其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 0.034kN； 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1.43N/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
34/(3.142×20×1.43)=0.378mm。
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=0.034kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN，满足要求！
2.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: N ≤ (b2-πd2/4)fcc
其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N = 8.996kN； 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=14.3N/mm2； (b2-πd2/4)fcc=(1002-3.142×202/4)×14.3/1000=138.508kN>N=8.996kN 经过计算得到公式右边等于138.51 kN，大于锚固力 N=9.00 kN ，楼板混凝土局部承压计算满足要求!