一、搭设方案
天建花园为48层建筑,为了保证施工安全,拟在建筑物外围设置悬挑安全防护棚,防护棚从第三层楼面(裙楼)开始,以上每隔10层搭设一道悬挑安全防护棚。
防护棚采用普通钢管搭设,钢管6m长,一端埋设在楼层的结构梁中,另一端悬挑在建筑物外侧,悬挑长度5m并在4m处接设一道钢丝绳,在悬挑钢管上每隔1m搭设1道水平钢管,在水平钢管上铺设竹板做防护棚。见下图所示:
二、计算书
防护棚采用水平钢管做主梁,一侧固定在楼层结构上,悬挑长度5.00m,悬挑水平钢管间距2.00m。在钢管上加设普通钢管做次梁,次梁钢管间距1.00m,在防护棚4.0m处拉设钢丝绳,在钢管次梁上放竹板做防护棚。 一、次梁的计算
次梁选择普通钢管,间距1.00m,其截面特性为
钢管截面积A=4.89cm2,惯性距I=12.19cm4,回转半径i=1.58cm,抵抗矩W=5cm3 1.荷载计算
(1)面板自重标准值:标准值为0.35kN/m2;Q1 = 0.35×1.00=0.35kN/m (2)钢管自重荷载 Q2=0.038kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.35+0.038)=0.47kN/m 2.内力计算
内力按照均布荷载q作用下的简支梁计算,计算简图如下
q=0.47
最大弯矩M为M=
q*l*l 8经计算得到,最大弯矩计算值 M = 0.47×2.002/8=0.235kN.m 3.抗弯强度计算
其中 x —— 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] —— 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
经过计算得到强度 =0.235×106/(1.05×5000.00)=44.76N/mm2; 次梁钢管的抗弯强度计算 < [f],满足要求! 二、主梁的计算
主梁选择普通钢管,其截面特性为
钢管截面积A=4.89cm2,惯性距I=12.19cm4,回转半径i=1.58cm,抵抗矩W=5cm3 1.荷载计算
(1)静荷载计算值q=1.2×Q1=1.2×0.12=0.144kN/m,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为
P1=1.2×0.35×1.00×2.00/2=0.42kN P2=1.2×0.35×1.00×2.00/2=0.42kN P3=1.2×0.35×1.00×2.00/2=0.42kN P4=1.2×0.35×1.00×2.00/2=0.42kN P5=1.2×0.35×1.00×2.00/2=0.42kN 2.内力计算
防护棚的主梁按照集中荷载P作用下的计算。
悬挑防护棚水平钢管计算简图
根据受力体系平衡原理可知:ΣN=0且ΣM=0,可得:F=2.49KN,RA=0.98KN。 经过计算得到
悬挑水平钢管支撑梁剪力图(kN)
悬挑水平钢管支撑梁弯矩图(kN.m)
最大弯矩 Mmax=0.79kN.m 3.抗弯强度计算
其中 x —— 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] —— 钢材抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
经过计算得到强度 =0.79×106/(1.05×5000)+1.04×1000/48900=136N/mm2 主梁的抗弯强度计算强度小于[f],满足要求! 三、钢丝拉绳的内力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=2.49kN
四、钢丝拉绳的强度计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为RU=2.49kN 钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
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);
计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
—— 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;
K —— 钢丝绳使用安全系数,取8.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×2.49/0.820=24.29kN。 选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径11.0mm。
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