其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。
本方案算例中,m =1.2 m,l = 1.7 m,m1 = 0.3 m,m2 = 1.15 m; 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4,截面模量(抵抗矩) W = 141 cm3。 受脚手架作用集中强度计算荷载 P=4.369+2.55=6.919kN; 水平钢梁自重强度计算荷载 q=2.61×10-3×78.5 =0.205 kN/m; k=1.2/1.7=0.7 k1=0.3 / 1.7 = 0.17 k2=1.15 / 1.7 = 0.676
代入公式,经过计算得到 支座反力 RA = 20.778 kN 支座反力 RB = -6.633 kN 最大弯矩 MA = 10.18 kN.m
最大应力 σ = 10179726.45 /( 1.05 ×141000 )= 68.759 N/mm2
水平支撑梁的最大应力计算值 68.759 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!
受脚手架作用集中计算荷载 N= 4.369 +2.55 = 6.919 kN 水平钢梁自重计算荷载 q= 0.003 ×78.5 = 0.205 kN/m 最大挠度 Vmax= 3.518 mm
按照《钢结构设计规范》(GB50017-2012)附录A结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为
悬伸长度的两倍,即 2300 mm
水平支撑梁的最大挠度 3.518 mm 小于 水平支撑梁的最大容许挠度 2300/400 mm,满足要求!
九、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用16号工字钢,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:
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φb = 570 ×9.9×88× 235 /( 2300×160×235) = 1.35
由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2010)附表B,得到 φb值为0.861。 经过计算得到最大应力 σ = 10.18×106 /( 0.861×141000 )= 83.85 N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 σ = 83.85 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!
十、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=6.633 kN; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
50N/mm2;
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] =
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[6632.821×4/(3.142×50×2)]1/2 =9.19 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以上搭接长度。
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 = 6.633kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 16mm;
[fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.57N/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 6632.821/(3.142×16×1.57)=84.048mm。
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螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×162×215×10-3=43.21kN
螺栓的轴向拉力N=6.633kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=43.206kN,满足要求!
3.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:
d -- 楼板螺栓的直径,d = 16mm;
其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向压力,N = 20.778kN;
b -- 楼板内的螺栓锚板边长,b=5×d=80mm;
fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.95fc=16.7N/mm2; 经过计算得到公式右边等于103.52 kN,大于锚固力 N=20.78 kN ,楼板混凝土局部承压计算满足要求!
16、悬挑脚手架阳角型钢计算书
一、参数信息 :
1、荷载参数
脚手架联梁传递支座力F(kN):17.00; (包括连梁传递荷载)
2、阳角型钢构造参数
型钢支撑形式:两根支杆; 立杆横向间距或排距La(m):1.20; 内排架距离墙长度a(m):0.30; 阳角型钢长度L(m):2.80; 点M到Q点的距离D1(m): 2.90;
支点P到建筑物角点O的距离D3(m):1.70; O点到Q点的距离D2(m):0.20;
3、阳角型钢材料参数:
型钢型号:16号工字钢;
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支杆类型:12.6号槽钢
二、阳角型钢计算
水平阳角型钢采用焊接建筑物埋件连接,计算条件为一端固支的连续梁。 型钢截面惯性矩I = 1130.00cm4,截面抵抗矩W =141.00cm3,截面积A =26.10cm2。
阳角型钢计算简图
1、型钢受力计算
脚手架联梁传递支座力F=17.000kN;
水平钢梁自重荷载 q=1.2×20.50×9.8×10-3=0.241kN/m 经过连续梁的计算得到
阳角型钢支撑梁剪力图(kN))
阳角型钢支撑梁弯矩图(kN.m))
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