悬挑工字钢力学验算.doc

悬挑工字钢力学验算
悬挑工字钢力学验算
1、 技术保证措施
该脚手架采用企业工法：《高层建筑沿高度分段搭设、拆除工字钢外悬挑工具式脚手架施工工法》中设置方式。
搭设前施工班长应熟悉有关图纸及设计变更，搭设时，三人一组，技术员现场指导。
2、 荷载统计：
装修施工按三层操作面考虑：2×3=6KN/m2
脚手板按三层满铺：0.35×3=0.1 KN/m2
钢管立杆承受自重： 0.1248 KN/m
扣件自重： 14.6 N/个

3、 集中力：
F1（内立杆荷载）=Na=14.6KN
F2（外立杆荷载）=Nb=10.5KN
F3（工字钢自重）=205×10-3×1.8=0.37 KN
Mmax=F1×0.7+F2×1.7= 14.6×0.7+10.5×1.7+0.37×0.9=28.4 KN.m
4、选型：截面抵抗矩WX= Mmax/f=28.4×106/215=132.1×103mm3=132.1cm3
选用热轧普通工字钢16号型钢WX= 140.9cm3
截面惯性矩IX=1127 cm4
半截面面积矩SX=80.8 cm3
腹板厚度t=6.0mm
弹性模量E=2.1×104 KN/cm3
5、剪应力计算：
τmax=VSx/Ixt=(F1+F2++F3) /Ixt=(14.6+10.5+0.37)×80.8×106 /1127×6×104=30.4<fv=125N/mm2
满足要求
6、挠度计算：
荷载标准值
F1=Na=14.6KN F2=Nb=10.5KN F3=0.37 KN
W=W1+W2+W3=【F1a12(1+a1/L)+ F2a22(1+a2/L)+ F3a32(1+a3/L)】L/3EI
=【14.6×702(1+70/110)+ 10.5×1702(1+170/110)+ 0.37×902(1+90/110)】×110/3×2.1×104×1127=1.4mm<【W】=1800/400=4.5mm
7、Φ18钢筋箍验算：
钢筋受拉力：
F4=（14.6×0.7+10.5×1.7+0.37×0.9）/1.1=25.8 KN
Φ18钢筋套箍直径18mm ，I级钢设计强度值为210 kN/mm2
Ntb=3.14×182/4×210=53.4KN
Ntb=53.4>25.8KN（满足要求）
查施工手册，Φ18螺栓的极限承载力Ft=32.08 KN,
Ft=32.08KN>25.8KN（满足要求）
8、压应力验算

1)局部压应力验算 F2=14.6KN
查16号热轧普通工字钢表 r=8.0mm tw=6.00 t=9.9mm a1（钢管管径）=48mm a2（砼受压区）=50mm hy=r+t=8.0+9.9=17.9mm
Lz=a+2hy=48+17.9×2=83.3mm
取集中荷载增大系数φ=1.0
σС=ψF2/(twLz)=1.0×14.6×103/6×83.8=29N/mm2<f=215N/mm2（符合要求）
2）最大压应力验算 Fmax=F1+F2+F3+F4=14.6+10.5+0.37+25.8=51.3KN
hy=r+t=8.0+9.9=17.9mm
Lz=a2+2hy=50+17.9×2=85.8mm
取集中荷载增大系数φ=1.0
Σс’=ψFmax /(twLz)=1.0×51.3×103/6×85.8=99.7N/mm2<f=215N/mm2（符合要求）
3）砼受压区强度验算 Fmax=51.3KN
工字钢与砼接触受压面积为 S=0.05×0.088=0.0044 m2
σ= Fmax /S=51.3×103/0.0044=11.66×106 N/m2<30×106 N/m2(C30砼强度值)
符合要求。
为保证工字钢悬挑架体的整体稳定性，出于保险性考虑，特在三层顶板上加设斜撑卸载构造，如后附图所示。
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