脚手架搭设计算书备课讲稿.doc

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脚手架搭设计算书
第九章、计算书
9.1落地架段计算书
（1） 脚手架搭设参数
脚手架从地面开始搭设
搭设高度(m)
44.4
顶步栏杆高(m)
1.5
内立杆距墙(m)
0.3
立杆步距(m)
1.8
总步数
24
立杆纵距(m)
1.5
立杆横距(m)
0.8
小横杆伸出内立杆长度(m)
0.1
扫地杆距地(m)
0.2
采用小横杆在上布置，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根
钢管类型
Φ48 × 2.7
连墙件布置方式
二步三跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑承载力折减系数
1
脚手架沿墙纵向长度(m)
5.44
（2）技术措施
采用钢丝绳分段卸荷
卸荷次数
2
卸荷上段下传荷载百分比(%)
30
钢丝绳不均匀系数
0.85
钢丝绳安全系数
6

（3）各段卸荷参数表：
分段名称
步数
脚手板层数
钢丝绳吊点竖向距离(m)
吊点水平距离几倍于立杆纵距
第1段
8
8
-
-
第2段
8
8
6
3
第3段
8
9
6
3

1.1.3.荷载参数
(1)活荷载参数

装修脚手架均布活荷载(kN/m2)
2
装修脚手架同时施工层数
2
(2)风荷载参数
工程地理位置
贵州贵阳市
基本风压(kN/m2)
0.2
地面粗糙度类别
C类(有密集建筑群市区)
(3)静荷载参数
1)脚手板参数
选用冲压钢脚手板，步步满铺脚手板
脚手板自重(kN/m2)
0.3
铺设层数
25
2)防护栏杆
第2步开始步步设防护栏杆
每步防护栏杆根数
2
总根数
48
3)围护材料
2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全网全封闭
密目网规格
2300目/100cm2，A0=1.3mm2
密目网自重(kN/m2)
0.01
密目网自重(kN/m2)
0.01
上半步高度(m)
0.8

脚手架搭设体系剖面图

脚手架搭设体系正立面图

脚手架搭设体系平面图
2.1、小横杆的计算
小横杆在大横杆的上面，考虑活荷载在小横杆上的最不利布置，验算强度和挠度时不计小横杆的悬挑荷载，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。
2.1.1.均布荷载值计算
作用在小横杆上的荷载标准值：
q=0.030+0.300×1.5/2+2×1.5/2 = 1.755 kN/m；
作用在小横杆上的荷载设计值：
q=1.2×（0.030+0.300×1.5/2）+1.4×2×1.5/2 = 2.406 kN/m；
2.1.2.强度验算
最大弯矩 M = ql2/8 =2.406×0.82/8 = 0.192 kN.m；
最大应力计算值 σ =γ0M / W =1.1×0.192×106/4.12×103=51.395 N/mm2；
小横杆实际弯曲应力计算值σ=51.395N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
2.1.3.挠度验算
最大挠度ν = 5ql4/384EI
= 5.0×1.755×8004/(384×2.06×105×9.89×104)=0.459 mm；
小横杆实际最大挠度计算值ν=0.459mm 小于最大允许挠度值min（800/150，10）=5.333mm，满足要求！
3.1、大横杆的计算
小横杆在大横杆的上面，小横杆把荷载以集中力的形式传递给大横杆，所以，大横杆按照集中力作用下的三跨连续梁进行强度和挠度计算。计算小横杆传递给大横杆的集中力时，计入小横杆的悬挑荷载。
3.1.1.小横杆传递给大横杆的集中力计算
内排大横杆受到的集中力标准值：
F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0.5×1.755×0.8×(1+0.1/0.8)2=0.889 kN；
内排大横杆受到的集中力设计值：
F=0.5qlb(1+a1/lb)2=0.5×2.406×0.8×(1+0.1/0.8)2=1.218 kN；
外排大横杆受到的集中力标准值：
F=0.5qlb[1+(a1/lb)2]=0.5×1.755×0.8×[1+(0.1/0.8)2]=0.713 kN；
外排大横杆受到的集中力设计值：
F=0.5qlb[1+(a1/lb)2]=0.5×2.406×0.8×[1+(0.1/0.8)2]=0.978 kN；
3.1.2.大横杆受力计算
大横杆按三跨（每跨中部）均有集中活荷载分布计算，由脚手架大横杆试验可知，大横杆按照三跨连续梁计算是偏于安全的，按以上荷载分布进行计算可以满足要求并且与我国工程长期使用经验值相符。
根据实际受力情况进行电算，得到计算简图及内力、变形图如下（内排大横杆、外排大横杆计算方式完全相同，下面是内排大横杆的计算过程，外排大横杆计算过程从略，仅给出最终计算结果）：

弯矩和剪力计算简图

弯矩图(kN·m)

剪力图(kN)

变形计算简图

变形图(mm)
计算得到内排大横杆：
最大弯矩：M= 0.326 kN.m
最大变形：ν= 1.751 mm
最大支座反力：F= 2.679 kN
计算得到外排大横杆(计算过程从略)：
最大弯矩：M= 0.263 kN.m
最大变形：ν= 1.415 mm
最大支座反力：F= 2.161 kN
3.1.3.强度验算
最大应力计算值σ = 1.1×0.326×106/4.12×103=87.007 N/mm2；
大横杆实际弯曲应力计算值σ=87.007N/mm2 小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
3.1.4.挠度验算
最大挠度ν=1.751mm；
大横杆实际最大挠度计算值ν=1.751mm 小于最大允许挠度值min（1500/150，10）=10.000mm，满足要求！
4.1、作业层立杆扣件抗滑承载力的计算
扣件的抗滑承载力按照下式计算:
γ0 R ≤ Rc
其中 γ0 – 脚手架结构重要性系数，取1.1；
Rc -- 扣件抗滑承载力设计值。规范规定直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN。扣件抗滑承载力折减系数1，则该工程采用的单扣件承载力取值为8.000kN，双扣件承载力取值为12.000kN；
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值。本工程内排大横杆传给内立杆的竖向作用力为2.679 kN, 外排大横杆传给外立杆的竖向作用力为2.161 kN；
作业层内立杆扣件抗滑承载力验算：内立杆受到的竖向作用力γ0 R=1.1×2.679kN ≤8.000kN，内立杆采用单扣件，其抗滑承载力的设计计算满足要求！
作业层外立杆扣件抗滑承载力验算：外立杆受到的竖向作用力γ0R=1.1×2.161kN ≤8.000kN，外立杆采用单扣件，其抗滑承载力的设计计算满足要求！
5.1、脚手架立杆荷载计算
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
5.1.1.确定各段脚手架搭设高度H
根据钢丝绳卸荷点的位置，把脚手架分成以下3段；各段脚手架搭设高度H为：
第1段：高度0.000-14.600米，脚手架高度H=14.600米；
第2段：高度14.600-29.000米，脚手架高度H=14.400米；
第3段：高度29.000-44.400米，脚手架高度H=15.400米；
5.1.2.静荷载标准值计算
各段静荷载标准值的计算过程完全相同，我们仅给出第1段静荷载标准值的计算过程，最后给出各段的最终计算结果。
(1)结构自重标准值NG1k
采用Φ48 × 2.7钢管。
外立杆：NG1k= gk H=0.1082×14.600=1.579 kN；
内立杆：NG1k= gk H=0.0889×14.600=1.297 kN；
(2)构配件自重标准值NG2k
1)脚手板的自重标准值NG2k1
采用冲压钢脚手板，自重标准值gk1=0.3kN/m2 ，铺设层数n1=8层。
外立杆：NG2k1= n1×0.5×lb×la×gk1 = 8×0.5×0.8×1.5×0.3=1.440 kN；
内立杆：NG2k1= n1×（0.5×lb+a1）×la×gk1
= 8×（0.5×0.8+0.1）×1.5×0.3=1.800 kN；
2)防护栏杆及扣件的自重标准值NG2k3
采用Φ48 × 2.7钢管，自重标准值gk3=0.0302kN/m。
外立杆：NG2k3= n3×（la×gk3+0.0132）
= 14×（1.5×0.0302+0.0132）=0.819 kN；
3)围护材料的自重标准值NG2k4
采用2300目/100cm2，A0=1.3mm2密目安全网全封闭，自重标准值gk4=0.01kN/m2。
外立杆：NG2k4= la×[H] ×gk4 =1.5×14.600×0.01=0.219 kN；
4)附加横杆及扣件的自重标准值NG2k5
搭接在大横杆上的小横杆根数n4=1根，铺设层数n5=8层，采用Φ48 × 2.7钢管，自重标准值gk6=0.0302kN/m。
外立杆：NG2k5= n5×n4×（0.5×lb×gk6+0.0132）
= 8×1×（0.5×0.8×0.0302+0.0132）=0.202 kN；
内立杆：NG2k5= n5×n4×[（0.5×lb+a1）×gk6+0.0132]
= 8×1×[（0.5×0.8+0.1）×0.0302+0.0132]= 0.226 kN；
5）构配件自重标准值NG2k合计
外立杆：NG2k=1.440+0.819+0.219+0.202=2.680 kN；
内立杆：NG2k=1.800+0.226=2.026 kN；
各段静荷载标准值的计算过程完全相同，上面我们给出了第1段静荷载标准值的计算过程，最后给出各段的最终计算结果如下：
第1段：高度0.000-14.600米，外立杆：NG1k=1.579kN，NG2k=2.680kN；
内立杆：NG1k=1.297kN，NG2k=2.026kN；
第2段：高度14.600-29.000米，外立杆：NG1k=1.558kN，NG2k=2.794kN；
内立杆：NG1k=1.279kN，NG2k=2.026kN；
第3段：高度29.000-44.400米，外立杆：NG1k=1.666kN，NG2k=3.132kN；
内立杆：NG1k=1.368kN，NG2k=2.280kN；
5.1.3.活荷载标准值计算
活荷载按照2个装修作业层（荷载为2 kN/m2）计算，活荷载合计值∑Qk=4 kN/m2。
外立杆：∑NQk= 0.5×lb×la×∑Qk = 0.5×0.8×1.5×4=2.400 kN；
内立杆：∑NQk =（0.5×lb+a1）×la×∑Qk =（0.5×0.8+0.1）×1.5×4=3.000 kN；
5.1.4.风荷载标准值计算
Wk=μz·μs·ω0
其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2)，按照荷载规范规定采用：ω0 = 0.2 kN/m2；
μs -- 风荷载体型系数：μs=1.3j =1.3×0.800=1.040；j为挡风系数，考虑了脚手架和围护材料的共同作用，计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。μs最大值取1.0；因此这里取μs=1.0。
μz -- 风荷载高度变化系数，按照荷载规范的规定采用：
第1段：高度0.000-14.600米，脚手架底部μz=0.650，脚手架顶部μz=0.650；
第2段：高度14.600-29.000米，脚手架底部μz=0.650，脚手架顶部μz=0.866；
第3段：高度29.000-44.400米，脚手架底部μz=0.866，脚手架顶部μz=1.044；
经计算得到，风荷载标准值为:
第1段：高度0.000-14.600米，脚手架底部Wk=0.130kN/m2，脚手架顶部Wk=0.130kN/m2；
第2段：高度14.600-29.000米，脚手架底部Wk=0.130kN/m2，脚手架顶部Wk=0.173kN/m2；
第3段：高度29.000-44.400米，脚手架底部Wk=0.173kN/m2，脚手架顶部Wk=0.209kN/m2；
6.1、立杆稳定性计算
6.1.1基本数据计算
（1）.立杆长细比验算
依据《扣件式规范》第5.1.9条：
长细比λ= l0/i = kμh/i=μh/i（k取为1）
查《扣件式规范》表5.2.8得：μ = 1.500；
立杆的截面回转半径：i = 1.600 cm；
λ= 1.500×1.8×100/1.600=168.750
立杆实际长细比计算值λ=168.750 小于容许长细比210，满足要求！
6.1.2.确定轴心受压构件的稳定系数φ
长细比λ= l0/i = kμh/i=1.155×1.500×1.8×100/1.600=194.906；
稳定系数φ查《扣件式规范》附录A.0.6表得到：φ= 0.189；
6.1.3.风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw

经计算得到，各段弯矩Mw为：
第1段：高度0.000-14.600米，脚手架底部Mw=0.006kN·m；
第2段：高度14.600-29.000米，脚手架底部Mw=0.006kN·m；
第3段：高度29.000-44.400米，脚手架底部Mw=0.008kN·m；
6.2外立杆稳定性计算
采用钢丝绳卸荷的脚手架并不是在卸荷点处断开的，所以，上段的荷载总有一部分是会传到下段的。我们按照上段传给下段30%恒荷载计算。
立杆的轴心压力设计值 N =1.2×（NG1k+NG2k）＋1.4∑NQk
经计算得到，各段N值为：
第1段：高度0.000-14.600米，脚手架底部N=1.2×（1.579+2.680）+1.4×2.400+1.2×5.791×30%=10.556kN；
第2段：高度14.600-29.000米，脚手架底部N=1.2×（1.558+2.794）+1.4×2.400+1.2×4.797×30%=10.309kN；
第3段：高度29.000-44.400米，脚手架底部N=1.2×（1.666+3.132）+1.4×2.400=9.117kN；
抗压应力计算值 σ = γ0N/(φA) + γ0MW/W ≤ [f]
经计算得到，各段σ值为：
第1段：高度0.000-14.600米，抗压应力计算值σ=161.538N/mm2；
第2段：高度14.600-29.000米，抗压应力计算值σ=157.800N/mm2；
第3段：高度29.000-44.400米，抗压应力计算值σ=140.308N/mm2；
组合风荷载时，第1段(高度0.000-14.600米)外立杆实际抗压应力计算值σ=161.538N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！
组合风荷载时，第2段(高度14.600-29.000米)外立杆实际抗压应力计算值σ=157.800N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！
组合风荷载时，第3段(高度29.000-44.400米)外立杆实际抗压应力计算值σ=140.308N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！
6.3内立杆稳定性计算
采用钢丝绳卸荷的脚手架并不是在卸荷点处断开的，所以，上段的荷载总有一部分是会传到下段的。我们按照上段传给下段30%恒荷载计算。
立杆的轴心压力设计值 N =1.2×（NG1k+NG2k）＋1.4∑NQk
经计算得到，各段N值为：
第1段：高度0.000-14.600米，脚手架底部N=1.2×（1.297+2.026）+1.4×3.000+1.2×4.400×30%=9.352kN；
第2段：高度14.600-29.000米，脚手架底部N=1.2×（1.279+2.026）+1.4×3.000+1.2×3.648×30%=9.060kN；
第3段：高度29.000-44.400米，脚手架底部N=1.2×（1.368+2.280）+1.4×3.000=8.158kN；
抗压应力计算值 σ = γ0N/(φA) + γ0MW/W ≤ [f]
经计算得到，各段σ值为：
第1段：高度0.000-14.600米，抗压应力计算值σ=143.310N/mm2；
第2段：高度14.600-29.000米，抗压应力计算值σ=138.887N/mm2；
第3段：高度29.000-44.400米，抗压应力计算值σ=125.784N/mm2；
组合风荷载时，第1段(高度0.000-14.600米)内立杆实际抗压应力计算值σ=143.310N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！
组合风荷载时，第2段(高度14.600-29.000米)内立杆实际抗压应力计算值σ=138.887N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！
组合风荷载时，第3段(高度29.000-44.400米)内立杆实际抗压应力计算值σ=125.784N/mm2 小于抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！
7.1钢丝绳卸荷计算
在脚手架全高范围内卸荷2次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以卸荷吊点分段计算。
第1次卸荷点高度为14.600米，钢丝绳上下吊点的竖向距离ls为6.000米，吊点水平距离3.0倍于立杆纵距；
第2次卸荷点高度为29.000米，钢丝绳上下吊点的竖向距离ls为6.000米，吊点水平距离3.0倍于立杆纵距；
各卸荷点钢丝绳卸荷计算方法是相同的，下面我们仅给出第一次卸荷的计算过程，其他的卸荷点直接给出计算结果。
7.1.1.卸荷点内力计算
卸荷点处立杆轴向力计算：
P1 =kx×N1×n=1.5×10.309×3=46.392 kN
P2 =kx×N2×n=1.5×9.060×3=40.771 kN

经过计算得到
a1=arctg[6/(0.8+0.3)]=79.611度
a2=arctg[6/0.3]=87.138度
各吊点位置处内力计算为(kN)：
T1 = P1/sina1 = 46.392/0.984 = 47.165 kN
T2 = P2/sina2 = 40.771/0.999 = 40.822 kN
G1 = P1/tana1 = 46.392/5.455 = 8.505 kN
G2 = P2/tana2 = 40.771/20.000 = 2.039 kN
其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。
7.1.2钢丝绳的最小直径计算
卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为[Fg]= T1 =47.165 kN。
钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
[Fg] =α Fg/K
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)；
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数；
K -- 钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取47.165kN，α=0.85，K=6，得到：
选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d =(2×47.165×6/0.85)0.5 = 25.804 mm。
7.1.3.钢丝绳的吊环强度计算
吊环强度计算公式为：σ = N / A ≤ [f]
其中
[f] 为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；
N -- 吊环上承受的荷载等于[Fg]；
A -- 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5πd2；
选择吊环的最小直径要为：d =（2×[Fg]/[f]/π）0.5 =（2×47.165×103/50/3.142）0.5 = 24.506 mm。
实际吊环选用直径D=25mm 的HPB235的钢筋制作即可。
第1次卸荷钢丝绳最小直径为 25.8mm(钢丝绳型号：6×19)，必须拉紧至47.165 kN，吊环直径为 25mm。
根据各次卸荷高度得：
第2次卸荷钢丝绳最小直径为 24.3mm(钢丝绳型号：6×19)，必须拉紧至41.710 kN，吊环直径为 25mm。
8.1连墙件的稳定性计算
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：
Nlw = 1.4×Wk×Aw = 4.736 kN；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m2；
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 7.736 kN；
连墙件承载力设计值按下式计算：
Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数；
由长细比 l/i = 700/16的结果查表得到 φ=0.873；
A = 3.84 cm2；[f]=205 N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.873×3.84×102×205×10-3 = 68.703 kN；
Nl=7.736kN < Nf=68.703kN，连墙件的设计计算满足要求！
连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl=7.736kN ≤双扣件的抗滑力12.000kN，满足要求！

9.1、混凝土底板承载力计算
混凝土局部受压面积
Al=100×100=10000.000mm2
局部受压面上作用的局部压力设计值
Fl=ωβ1(fcc-σ)Al=0.75×3×(0.85×6.300-1.4×1)×10000.000/1000=88.988kN
经验算，混凝土支撑面局部压力设计值大于实际值，混凝土局部受压承载力满足要求。
10.1、脚手架配件数量匡算
扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量，以适应构架时变化需要，
因此按匡算方式来计算；根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算：
长杆总长度(m) L = 1.1·H·(n+la/h·n-2·la/h)
小横杆数(根) N1 = 1.1·(H/2h + 1)·n
直角扣件数(个) N2 = 2.2·(H/h + 1)·n
对接扣件数(个) N3 = L/l
旋转扣件数(个) N4 = 0.3·L/l
脚手板面积(m2) S = 1.1·(n-2)·la·lb
其中 n --立杆总数(根) n=10；
H --搭设高度(m) H=44.4；
h --步距(m) h=1.8；
la--立杆纵距(m) la=1.5；
lb --立杆横距(m) lb=0.8；
代入得：
长杆总长度(m) L =1.1×44.4×(10 + 1.5×10/1.8 - 2 ×1.5/1.8)=814.000；
小横杆数(根) N1 =1.1 ×(44.4 /(2×1.8) + 1) ×10 = 147；
直角扣件数(个) N2 =2.2 ×(44.4 / 1.8 + 1) ×10 = 565；
对接扣件数(个) N3 =814.000 / 6.00 = 136；
旋转扣件数(个) N4 =0.3 ×814.000 / 6.00 = 41；
脚手板面积(m2) S =1.1 × (10-2) × 1.5 × 0.8=10.560。
根据以上公式计算得长杆总长814.000m；小横杆147根；直角扣件565个；对接扣件136个；旋转扣件41个；脚手板10.560m2。
9.2悬挑架段计算书
一、基本参数
主梁离地高度(m)
44.4
悬挑方式
联梁悬挑
主梁间距(mm)
1813
主梁间距相当于几倍立杆间距(倍数)nb
2
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)
30
主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm)
4360
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)
1200
梁/楼板混凝土强度等级
C30
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
2200
3600
2200
是
2
上拉
2600
10800
2600
是
3
上拉
4200
10800
4260
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
8
10.9
300
1813
2
8
10.9
1500
1813
3
8
10.9
3000
1813
4
8
10.9
4260
1813
附图如下：

平面图

立面图
三、联梁验算
联梁材料类型
工字钢
联梁合并根数nl
1
联梁材料规格
16号工字钢
联梁截面积A(cm2)
26.1
联梁截面惯性矩Ix(cm4)
1130
联梁截面抵抗矩Wx(cm3)
141
联梁自重标准值gk(kN/m)
0.205
联梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)
215
联梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
联梁弹性模量E(N/mm2)
206000
联梁计算模型
四等跨连续梁
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：F'1=F1'/nl=8/1=8kN
第2排：F'2=F2'/nl=8/1=8kN
第3排：F'3=F3'/nl=8/1=8kN
第4排：F'4=F4'/nl=8/1=8kN
F'=max[F'1,F'2,F'3,F'4]=8kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：F1=F1/nl=10.9/1=10.9kN
第2排：F2=F2/nl=10.9/1=10.9kN
第3排：F3=F3/nl=10.9/1=10.9kN
第4排：F4=F4/nl=10.9/1=10.9kN
F=max[F1,F2,F3,F4]=10.9kN
计算简图如下：

1、强度验算

弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=3.41×106/141000=24.186N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算

剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=7.473×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=8.831N/mm2
τmax=8.831N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算

变形图(mm)
νmax=0.229mm≤[ν]=la/250=1813/250=7.252mm
符合要求！
4、支座反力计算
正常使用受力状态下:
第1排：R'1max=18.139kN
第2排：R'2max=18.139kN
第3排：R'3max=18.139kN
第4排：R'4max=18.139kN
极限受力状态下:
第1排：R1max=24.646kN
第2排：R2max=24.646kN
第3排：R3max=24.646kN
第4排：R4max=24.646kN
四、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
18号工字钢
主梁截面积A(cm2)
30.6
主梁截面惯性矩Ix(cm4)
1660
主梁截面抵抗矩Wx(cm3)
185
主梁自重标准值gk(kN/m)
0.241
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
主梁允许挠度[ν](mm)
1/360
荷载标准值：
q'=gk=0.241=0.241kN/m
第1排：F'1=nl×R'1max/nz=1×18.139/1=18.139kN
第2排：F'2=nl×R'2max/nz=1×18.139/1=18.139kN
第3排：F'3=nl×R'3max/nz=1×18.139/1=18.139kN
第4排：F'4=nl×R'4max/nz=1×18.139/1=18.139kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.241=0.289kN/m
第1排：F1=nl×R1max/nz=1×24.646/1=24.646kN
第2排：F2=nl×R2max/nz=1×24.646/1=24.646kN
第3排：F3=nl×R3max/nz=1×24.646/1=24.646kN
第4排：F4=nl×R4max/nz=1×24.646/1=24.646kN

1、强度验算

弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=8.672×106/185000=46.875N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算

剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=28.318×1000×[94×1802-(94-6.5)×158.62]/(8×16600000×6.5)=27.709N/mm2
τmax=27.709N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算

变形图(mm)
νmax=0.492mm≤[ν]=2×lx/360=2×4360/360=24.222mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-4.979kN,R2=33.643kN,R3=33.871kN,R4=8.013kN,R5=29.642kN
五、上拉杆件验算
钢丝绳型号
6×19(b)
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1570(纤维芯)
钢丝绳直径(mm)
28
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)
25
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
主梁拉环直径d(mm)
28
焊缝厚度he(mm)
10
焊缝长度lw(mm)
100
角焊缝强度设计值ffw(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(10800/2600)=76.464°
α2=arctanL1/L2=arctan(10800/4260)=68.474°
上拉杆件支座力：
RS1=nzR4=1×8.013=8.013kN
RS2=nzR5=1×29.642=29.642kN
主梁轴向力：
NSZ1=RS1/tanα1=8.013/tan76.464°=1.929kN
NSZ2=RS2/tanα2=29.642/tan68.474°=11.692kN
上拉杆件轴向力：
NS1=RS1/sinα1=8.013/sin76.464°=8.242kN
NS2=RS2/sinα2=29.642/sin68.474°=31.865kN
上拉杆件的最大轴向拉力NS=max[NS1...NSi]=31.865kN
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=463.428kN
[Fg]=α× Fg/k=0.85×463.428/9=43.768kN≥NS=31.865kN
符合要求！
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×43.768/(2×15.19)=3个≤[n]=3个
符合要求！
花篮螺栓验算：
σ=[Fg]/(π×de2/4)=43.768×103/(π×252/4)=89.164N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求！
拉环验算：
σ =[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×43.768×103/(π×282)=35.54N/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)=31.865×103/(10×100)=31.865N/mm2 ≤βfffw=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！
六、下撑杆件验算
下撑杆材料类型
工字钢
下撑杆截面类型
16号工字钢
下撑杆截面积A(cm2)
26.1
下撑杆截面惯性矩I(cm4)
1130
下撑杆截面抵抗矩W(cm3)
141
下撑杆材料抗压强度设计值f(N/mm2)
205
下撑杆弹性模量E(N/mm2)
2