悬挑工字钢U型螺栓固定构造.docx
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悬挑工字钢U型螺栓固定构造
多排悬挑架主梁验算计算书
计算依据：
1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128—2010
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2011
3、《钢结构设计规范》GB50017—2003
一、基本参数
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
900
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
U型锚固螺栓
锚固螺栓直径d（mm）
14
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
4400
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
100
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1600
梁/楼板混凝土强度等级
C25
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度［τb］（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值［ft］（N/mm2）
50
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
下撑
2300
3300
2200
否
2
上拉
4300
5700
2000
是
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）
各排立杆传至梁上荷载设计值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
15
15
200
900
2
15
15
1200
900
3
15
15
2000
900
4
15
15
3000
900
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
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.2kN/m
第1排：
F’1=F1’/nz=15/1=15kN
第2排：
F’2=F2'/nz=15/1=15kN
第3排：
F’3=F3'/nz=15/1=15kN
第4排：
F’4=F4’/nz=15/1=15kN
荷载设计值:
q=1。
2×gk=1.2×0。
205=0。
25kN/m
第1排：
F1=F1/nz=15/1=15kN
第2排：
F2=F2/nz=15/1=15kN
第3排：
F3=F3/nz=15/1=15kN
第4排：
F4=F4/nz=15/1=15kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=26.14×106/141000=185。
42N/mm2≤［f]=215N/mm2
符合要求!
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）［bh02—（b—δ）h2］=44.12×1000×[88×1602—（88-6）×140.22］/（8×11300000×6）=52。
14N/mm2
τmax=52。
14N/mm2≤［τ］=125N/mm2
符合要求!
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=16。
25mm≤[ν]=2×lx/400=2×4400/400=22mm
符合要求!
4、支座反力计算
R1=-16.14kN,R2=60。
66kN,R3=16。
98kN
四、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×37
钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）
1550
钢丝绳直径（mm）
19。
5
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
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（5700/2000）=70.67°
上拉杆件支座力：
RS1=nzR3=1×16.98=16。
98kN
主梁轴向力：
NSZ1=RS1/tanα1=16。
98/tan70.67°=5。
96kN
上拉杆件轴向力：
NS1=RS1/sinα1=16。
98/sin70.67°=18kN
上拉杆件的最大轴向拉力NS=max[NS1.。
。
NSi］=18kN
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=218。
5kN
[Fg］=α×Fg/k=0。
85×218.5/9=20。
64kN≥NS=18kN
符合要求！
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×20.64/（2×15.19）=2个≤［n]=3个
符合要求！
花篮螺栓验算:
σ=［Fg]/（π×de2/4）=20。
64×103/（π×122/4）=182.46N/mm2〉［ft]=170N/mm2
不符合要求，增大花篮螺栓直径或减小卸荷间距！
拉环验算：
σ=[Fg］/（2A）=2［Fg]/πd2=2×20.64×103/（π×202）=32.84N/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！
角焊缝验算：
σf=NS/（he×lw）=18×103/（10×100）=18N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2
正面角焊缝的强度设计值增大系数βf=1.22
符合要求！
五、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:
N=[（NSZ1）]/nz=［（5.96）］/1=5。
96kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=26。
14×106/（1.05×141×103）+5.96×103/2610=178.87N/mm2≤[f］=215N/mm2
塑性发展系数γ
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=0。
99
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。
79.
σ=Mmax/（φbWx）=26.14×106/（0.79×141×103）=236。
16N/mm2〉［f］=215N/mm2
不符合要求，调整主梁材料类型！
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
U型锚固螺栓
U型锚固螺栓直径d（mm）
14
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1600
梁/楼板混凝土强度等级
C25
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb］（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值［ft]（N/mm2）
50
1、螺栓粘结力锚固强度计算
锚固点锚固螺栓受力：
N/2=8。
07kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×π×d×［τb］）=16。
14×103/（4×3.14×14×2.5）=36。
7mm
螺栓验算：
σ=N/（4×π×d2/4）=16.14×103/（4×π×142/4）=26。
21kN/mm2≤0。
85×[ft]=42.5N/mm2
符合要求！
2、混凝土局部承压计算如下
混凝土的局部挤压强度设计值:
fcc=0。
95×fc=0.95×11。
9=11。
3N/mm2
N/2=8。
07kN≤2×（b2-πd2/4）×fcc=2×（702-3.14×142/4）×11.3/1000=107.31kN
注：
锚板边长b一般按经验确定，不作计算,此处b=5d=5×14=70mm
符合要求！
结论和建议：
1.花篮螺栓验算，不符合要求，增大花篮螺栓直径或减小卸荷间距!
2.受弯构件整体稳定性验算，不符合要求，调整主梁材料类型！
悬挑工字钢U型螺栓固定构造
1——木楔侧向楔紧；2-—两根1.5m长直径18mmHRB335钢筋
悬挑工字钢穿墙构造
1——木楔楔紧
注：
锚固段长度为悬挑段长度的1。
25倍。
悬挑工字钢U型螺栓布置按上图布置。
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