对拉螺杆计算

1、本计算书主要内容：荷载计算、水平桁架杆件强度及稳定性验算、焊缝验算、竖向框架稳 定性验算、杆件强度及稳定性验算、附着支承结构构件强度及稳定性验算、防坠器吊杆强度验 算。本计算书根据建设部2000 230号建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定及钢结构设计规范（GBJ17）公式计算。、荷载计算:以一个单元架体为计算对象，分别按使用工况、升降工况及坠落工况计算荷载，单元跨度7.2m，高14.7m，立杆横距0.8m，立杆纵距1.6m，静恒载G=42KN 。（包括钢管、扣件、竹笆、 围网及固定在架体的设施 ）。施工荷载:使用工况Q k使=2KN / rfX 7.2mX 0.8mX 3步=35KN (规定第

2、九条)升降工况、坠落工况Qk升=0.5KN / rfX 7.2mX 0.8mX 3 步=8.64KN (规定第九条)荷载效应组合S=K(G SgK + Q Sqk)使用工况K=1.3升降工况、坠落工况K=2重要系数取0.9取1.2 取1.4S使=1.3 X 0.9X( 1.2 X 42+ 1.4 X 35) = 116.3KNS升=S 坠=2X 0.9 X( 1.2X 42+ 1.4X 8.64) = 112.493KN水平桁架杆件验算:（荷载按S使）1、桁架杆件的内力桁架为内外二档共8个节点、节点荷载 F = 使 = 116.3=14.5KN8 8计算简图如下:FF1(4,-T/ 、./$

3、-1fnb1BRB=2FRA=2F杆件号123456AA /BB /内力1.33F2F1F1.33F0.66F1.768F2F2F根据节点平衡原理计算杆件内力如下表:（计算过程省略）2、杆件强度验算：组成桁架杆件的材料为48X 3.5钢管，力学性能如下:截面积 A=4.89 cm =489 m惯性矩 1=12.19 m 4 =121900 mm 4抵抗矩 W=5.08 cm 3 =5080 m 3迥转半径i=1.58 cm =15.8伽抗拉、压、弯曲强度设计值 205N/ m 2抗剪强度设计值125N /mm 2杆2受拉力最大为2F,简图如下:IAIA2AA截面积489 m2B B 截面积（3

4、6- 18）X 10X 2=360 mB B截面验算:32F 2 14.5 10322 =80.56N / m 180N / mA360B B截面为铸钢件牌号 ZG230 450，强度设计值180N / 伽23、杆2钢管与接头焊缝验算:焊缝高度 3.5 m,长度 D=3.14 X 48=150 m2F验算： =78.9N / m 2 160N /0.7 3.5 1502m强度满足要求。杆件AA /和BB /受压力最大，压力=2F。杆件长1=1800 伽1800长细比?=114根据入查得稳定系数 00.47（查钢结构设计规范P211页）15.8验算:2F 2 14.5 10AA =A 0.47

5、48932 2-=126N / m 205N / m 强度满足要求。4、节点验算:从杆件内力表可知节点C中与杆2的连接点受力最大为 2F,节点绞链螺栓 M16，有效截面积A=157 m 2，受剪、剪切面2个，强度设计值130N/mm 2。受力简图如下:螺栓M16连接板节点螺栓验算：T2F2F2 F 214 5 103=92.356N / m 2 130N / m 2 强度满足要求。2A2 157连接板强度验算：板孔处受挤压。挤压面积：16伽X 10伽=160伽2三、承重架结构验算:（荷载S使）结构受力图如下:a.穿墙螺栓M30 2艮b.斜拉钢筋M27 2艮由图可解得N2= S使1800cCT/

6、IXCZlC.绞链螺栓M30 2根29001800116.3X 72.2KN29002= n7 =_72.22=136.9KN1、斜拉钢筋验算：设2根斜拉钢筋，每根有效截面积A=4.594cm2，受拉力=136.9KN，强度设计值取17KN /cm 2。3验算： 一=136.9_1 =149N/m 2 170N / m2A 2 459.42强度满足要求。2、斜拉钢筋与板焊缝强度验算:如下图:焊缝长度（100 10）,Ia焊脚高度6 mm,焊缝4条N1T1A-A3160验算：2F = 2 14.5 10 =181.25N/ m 2 205N/mm 2，强度满足要求。 A136.9 1032 2验

7、算:=45.27N / mm 斜拉钢筋截面积 459.4 m 2不必验算。4、调节中节焊缝验算:焊缝高度5 mm,长度45伽，焊缝6条，验算3136.9 100.7 5 6 45 272.43N/mm2160N/mm2 强度符合要求5、穿墙螺栓强度验算:由受力图可知穿墙螺栓受剪力和拉力组合作用,按下式验算：（钢结构设计规程计算公式中：Nv =S使Nt=N 2nV为抗拉设计承载力=抗拉强度设计值X截面积（M30）2M30螺栓有效截面积=561 m2 2=170 N / 伽 X561 伽=95370NnT为抗剪设计承载力=抗剪强度设计值X截面积（M30）2 2=130N / m X 561 m=7

8、2930N。对于单根螺栓代入公式:1116 372 2（厂莎93）2 （厂乔）2 =0.88 1强度满足要求。6、绞链螺栓强度验算:螺栓M30 X 2根,受剪，每个螺栓剪切面2个，有效截面积561 mm 2 。受力简图如下:绞链螺栓M30N12验算：為超Ml =61N/ m 2 130N / m 2强度满足要求。2 2 561四、提升梁结构强度验算:提升梁在升降工况时使用，荷载按S升=112.5KN因提升梁结构之斜拉钢筋、穿墙螺栓与承重架结构一样，而荷载小于承重架结构，所以不需再验算，只需验算绞链螺栓和挑梁，计算受力图如下:a. 穿墙螺栓M302根b. 斜拉钢筋M272根N1c. 绞链螺栓M3

9、02根d. 绞链螺栓M30-2根jS升=112.493KN1800N2=112.5KN X =69.82KN2900N 1 = J112.5269.822 =132.4KN 1绞链螺栓强度验算:绞链螺栓1根M30，有效截面积 A=561 m 2，受剪，剪力 N1=132.4KN,剪切面2个,强度设如下图:计值 13KN/ cm 2。绞链螺栓M30IXJWWWWWXSN13m 2 强度满足要求。z N1132.4 102验算：=118N / m 130N /2A 2 5612、提升梁强度验算:提升梁用16号工字钢制成,截面积 A=2610 m 2迥转半径i =18.9 伽，计算细长比长度系数U取

10、2,则2 1800帀9=190根据.查稳定系数=0.204验算：亠更82=131.1N /m 2 205N /m ?0.204 2610强度满足要求。3、提升梁耳板与工字梁焊缝强度验算:丿 S升=112.493KN耳板双面打坡口 55，纯边宽2伽，焊缝厚度he =14伽,长度=180伽3N1132.4 102验算： =52.5N / m 160N / mhe I 14 180强度满足要求。4、吊环用25园钢制成，截面积 A=490 mm 2，大于斜拉钢筋截面积，同时IS升小于承重架的 N1=124.78KN不必验算。五、防坠支承结构强度验算:荷载=S 坠=112.493KN计算简图如下:/y/

11、z/ / z/b.斜拉钢筋M27 2艮c.挑梁1根16号工字钢d.绞链螺栓M30 2根a.穿墙螺栓M30 2艮S升 =112.493KN2900N2 = 112.493 170065.944KN1、防坠制动杆验算： 制动杆用28园钢制成，受拉、拉力 =112.493KN. 截面积A=615.44验算：竺42615.442 2=182N / mm 205N / mm强度满足要求。2、防坠挑梁强度验算:防坠挑梁系14号槽钢制成，受压力截面积A=2131土丄长度系数U取2i计算细长比2 1700 201.18根据 查稳定系数16.93N265.944 10CC2验算： 173.82N /mA0.17

12、8 2131六、竖向框架验算:=0.178 215N /竖向框架是由每节1.85m的片架组成高11.1m的空间钢架，其组成杆件均为 48X 3.5钢管，结构简图、计算简图如下:4 3甜迥转半径i=16.9伽mm 2 强度满足要求。JH If dr;” H荷载：垂直按 S使=116.3KN水平荷载：风荷载、按基本风压W0=0.4KN / rf （常州地区基本风压）风荷载标准值Wk按下式计算：WK =U SU ZW0按基本风压时 K=0.7六级风压时K=1150m 高处 Uz=2.03 （查表 7.2.1） US=1.3 $脚手架挡风面积6 =0 6脚手架迎风面积 .Us = 1.3 X 0.6

13、= 0.78WK = 0.7 X 2.03 X 0.78 X 0.4=0.44335N / m 220.44335N / rf X 1.4 = 0.62N / m rQ= 1.4风荷载沿框架高度平均值q = 7.2m X0.62N / m 2 =4.47N / m算简图如下:q=4.47KN/M22q 1.854.47 1.85“ 弯矩 M 1 = = 7.648 KNm1 22 2X.852 =3.349KNmM 2=0.28 X qL 1 =0.281 4.47 1.85 =4.298KNmM 3=0.219 qL 2 =0.219 4.47M 4 =M 2惯性矩1= 4框架截面力学特性:

14、（建筑施工手册P18页）=4212.19+4.89 X 402=31344.76 cm乘以0.75 拆减系数 31344.76 X 0.75=23508.57 cm 4抵抗矩W= （y=42.4 cm轴线到外缘的距离）y23508.573=554.4 cm42.4迥转半径 I- I23508 .57 -34.66 mV 4 4.89框架长细比换算细长比L 1110-32i 34.662Ai322 40K=33.2根据0查稳定性系数-0.928计算欧拉临介力Ne2 ea（施工手册P145页）40 （建筑施工手册P182页） A1NN；)（施工手册P100页）其中 N-S 使-116.3 M-M1

15、-7.648 KN m代入式中：0.928116.319.5627.648 10 16.3、3879.7)554.4 (10.928-6.407 N / cm2 2+1.417N / m - 7.824N / m2 205N /m2 强度满足要求。主肢管底部处轴力:S MN - +4 2B（施工手册P182页）116.3N 47.824 10229.075+4.89 - 33.965 KN2 803.142 2.06 吁(4 4.89) -3879.7 KN322底部整体稳定性验算:N+A钢管长度L - 185 m 长细比1851.58-117稳定系数-0.4533验算： 亠 33.854710-152.8 N /A 0.453 4892 2mm 205N /强度满足要求。W(1 遇此情况，顶层栏杆围网应拆除，同时在两机位之间多加临时拉结点。升降工况时，按六级风，垂直荷载按S升，水平荷载、垂直荷载小于使用工况，所以不必验算,只要验算防倾导轨。计算图如下:0.55419KN/ rf六级风150m高时，风荷载：基本风压按0.25KN/ rfWk=0.25 KN/ rfX 0.78=0.39 KN/m X