多立杆悬挑架主梁验算计算书.docx
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多立杆悬挑架主梁验算计算书
多排悬挑架主梁验算计算书
一、基本参数
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距(mm)
1500
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d(mm)
16
主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)
2500
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm)
0
主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)
1700
梁/楼板混凝土强度等级
C30
二、荷载布置参数
支撑点号
支撑方式
距主梁外锚固点水平距离(mm)
支撑件上下固定点的垂直距离L1(mm)
支撑件上下固定点的水平距离L2(mm)
是否参与计算
1
上拉
1400
3000
1400
是
2
上拉
2400
3000
2400
是
作用点号
各排立杆传至梁上荷载F(kN)
各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm)
主梁间距la(mm)
1
12
350
1500
2
12
1400
1500
3
12
2400
1500
附图如下:
平面图
立面图
三、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16号工字钢
主梁截面积A(cm2)
26.1
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.205
主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.25kN/m
第1排:
F1=F1/nz=12/1=12kN
第2排:
F2=F2/nz=12/1=12kN
第3排:
F3=F3/nz=12/1=12kN
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=2.13×106/141000=15.14N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=9.36×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=11.06N/mm2
τmax=11.06N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求!
3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=0.11mm≤[ν]=2×lx/400=2×2500/400=12.5mm
符合要求!
4、支座反力计算
R1=-0.45kN,R2=10.23kN,R3=15.98kN,R4=11.28kN
四、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1550
钢丝绳直径(mm)
15.5
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
8
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)
15.19
钢丝绳绳夹数量[n]
3
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
12
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
主梁拉环直径d(mm)
20
焊缝厚度he(mm)
10
焊缝长度lw(mm)
100
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
钢丝绳绳卡作法
钢丝绳连接吊环作法
上拉杆件角度计算:
α1=arctanL1/L2=arctan(3000/1400)=64.98°
α2=arctanL1/L2=arctan(3000/2400)=51.34°
上拉杆件支座力:
RS1=nzR3=1×15.98=15.98kN
RS2=nzR4=1×11.28=11.28kN
主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=15.98/tan64.98°=7.46kN
NSZ2=RS2/tanα2=11.28/tan51.34°=9.03kN
上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1=15.98/sin64.98°=17.64kN
NS2=RS2/sinα2=11.28/sin51.34°=14.45kN
上拉杆件的最大轴向拉力NS=max[NS1...NSi]=17.64kN
钢丝绳:
查(《建筑施工计算手册》江正荣著2001年7月第一版)表13-4、13-5、13-6得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=138.5kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×138.5/8=14.72kN不符合要求!
调整钢丝绳直径、型号!
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×14.72/(2×15.19)=1个≤[n]=3个
符合要求!
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]/(π×de2/4)=14.72×103/(π×122/4)=130.11N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求!
拉环验算:
σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×14.72×103/(π×202)=23.42N/mm2≤[f]=65N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
符合要求!
拉环详图(主梁为工字钢)
角焊缝验算:
σf=NS/(he×lw)=17.64×103/(10×100)=17.64N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2
符合要求!
五、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=[(NSZ1+NSZ2)]/nz=[(7.46+9.03)]/1=16.49kN
压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=2.13×106/(1.05×141×103)+16.49×103/2610=20.73N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:
查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=2.8
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0.97。
σ=Mmax/(φbWx)=2.13×106/(0.97×141×103)=15.62N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求!
六、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
压环钢筋
压环钢筋直径d(mm)
16
主梁建筑物内锚固长度Lm(mm)
1700
梁/楼板混凝土强度等级
C30
压环钢筋1
压环钢筋2
锚固点压环钢筋受力:
N/2=0.22kN
压环钢筋验算:
σ=N/(4A)=N/πd2=0.45×103/(3.14×162)=0.56N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
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
符合要求!
结论和建议:
1.钢丝绳强度,不符合要求!
调整钢丝绳直径、型号!