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③外挂架各节点所受内力计算简图如下(图12):
ACBDEF图12 各节点受力分析简图
ΣQX=0 ΣQY=0
由以上可确定外挂架在不同荷载下的内力值的大小及方向,外挂架在上层操作平台荷载6KN/㎡和下层操作平台荷载2KN/㎡作用下由图5-图9作用简图计算得到的各杆件内力值得大小及受拉受压状态表示在表1中。若两种荷载同时作用时,各杆件内力应进行叠加。
几何荷载下的内力统计(KN) 表1
杆件 均布 偏外 Q直接作用下 3.04(拉) AD 3.60(拉) 7.21(拉) M=-0.9247KN2m M=0.397KN2m DC 3.60(拉) 7.21(拉) 3.04(拉) 0.44 0.44 下层单独作用 公安部丰台住宅楼 架子施工方案 page22
M=-0.9247KN2m M=0.6296KN2m CE DE AE AF FE BF BE 6.53(压) 10.89(压) 6.71(拉) 10.52(拉) 0 10.52(拉) 12.61(压) 13.06(压) 10.89(压) 6.71(拉) 15.97(拉) 0 15.97(拉) 19.13(压) 5.51(压) 13.87(压) 8.55(拉) 11.06(拉) 0 11.06(拉) 13.25(压) 0.80 0 0 1.33 0 1.33 0.80 4、承载力计算
①在上下操作平台荷载同时作用下各杆件的截面应力叠加结果在表2中
杆件 均布荷载下 偏外 N/A AD 4.21 7.96 M/W N/A DC 4.21 7.96 M/W EC DE AE AF FE BF BE 10.79 29.07 13.72 12.34 0 12.34 18.06 20.41 29.07 13.72 18.01 0 18.01 26.84 9.29 37.03 17.48 12.90 0 12.90 18.92 103.74 63.42 3.62 均布q下 3.62 公安部丰台住宅楼 架子施工方案 page23
由上表可知σ 也即各杆件均可满足上层荷载6KN/㎡,下层荷载2KN/㎡的施工。 ②节点应力计算 各节点详图见图4 对于各杆件节点应力分析计算均取三种施工受力最大值。各杆件端部处均采用围焊,所以各节点受力可近似用τ?来计算。 A节点 AE杆: N τ?=— =8550/(530.7073140)=17.28N/㎜2??=160N/㎜ helw 2 E节点: DE杆: AE杆: N τ?=— =13870/(530.7073150)=26.16N/㎜2??=160N/㎜ 2 helw AE杆: τ?=N — =8550/(530.7073150)=16.12N/㎜2??=160N/㎜ 2 helw BC杆(BC杆相对于E点连接板受力,可用△N=NBE-NEC来计算) τ?=N — =(13250-5510)/(530.7073140)=15.64N/㎜2??? helw =160N/㎜ B节点: BE杆: 2 τ?=N — =13250/(530.7073190)=20.82N/㎜2??=160N/㎜ 2 helw 公安部丰台住宅楼 架子施工方案 page24 C节点: CE杆: τ?=N — =13860/(530.7073180)=21.78N/㎜2??=160N/㎜ 2 helw D节点: DE杆: τ?=N — =13870/(530.7073150)=26.16N/㎜2??=160N/㎜ 2 helw ③外挂架挂钩应力计算 外挂架挂钩承受拉力HA及剪力VA的作用,主要验算竖向四道焊缝强度. 外挂架挂钩其焊缝强度校核可按下式进行 σ? β ? +τ 2 ?≤160N/㎜ 2 σ? β? +τ 2 2 ?=30.48N/㎜?=160N/m ? 公安部丰台住宅楼 架子施工方案 page25 外挂架挂钩简图如下(图13): 焊缝图13 外挂架挂点简图 由以上节点焊缝验算可知各节点板在各杆件单独作用下,杆件跟节点板不会发生相对位移,也即各节点均满足强度要求,且强度安全储备较大。 5、钩头螺栓校核 钩头螺栓材料为45钢,直径为υ32,有效面积为530.929㎜2 由以上三种计算分析,螺栓所受最大剪力VA=22108.68N 最大拉力HA=10559N τ Q VA =—A =—A =41.64N/㎜ 2 <110 N/㎜ 2 τ Q HA =—A =—A =19.89N/㎜ 2 <190 N/㎜ 2 也即外挂架钩头螺栓满足施工强度要求。 (六)电梯井架支立 1.用[10槽钢预先加工制作框架,上铺5cm厚脚手板,拼缝<5cm。