σ=M/φbWx ≤ [f]
其中,φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: φb=(570tb/lh)×(235/fy)
经过计算得到 φb=570×10.00×63.00×235/(1400.00×160.00×235.0)=1.6; 由于 φb大于0.6,按照下面公式调整: φb=1.07 - 0.282/φb ≤1.0 得到 φb=0.894;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =4.26×10/(0.894×108.3)=44N/mm;
次梁槽钢的稳定性验算 σ =44N/mm 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205N/mm,满足要求!
(三)、主梁的验算
根据现场实际情况和一般做法,卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。 主梁选择 [16a号槽钢 ,其截面特性为: 面积 A=21.95cm; 惯性距 Ix=866.2cm; 转动惯量 Wx=108.3cm; 回转半径 ix=6.28cm;
截面尺寸,b=63mm,h=160mm,t=10mm; 1.荷载验算
(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用木脚手板挡板,标准值为0.14kN/m; Q1=0.14kN/m;
(2)槽钢自重荷载 Q2=0.17kN/m
静荷载设计值 q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.17)=0.37kN/m; 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R; 2.内力验算
平台受钢丝绳反拉作用,可将主梁视为单跨简支梁。按以下简图: 静荷载下最大弯矩:M1=1/8ql
经计算得出:M1=0.125×0.37×3.8×3.8=0.67kN.m;
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集中荷载作用下最大弯矩:M2=Fab/l
经计算得出:M2=10.92×2.5×1.3/3.8=9.34kN.m;
最大弯矩Mmax=M1+M2=9.34+0.67=10.01kN.m
右支座剪力: V右=Fa/l+ql/2=10.92×2.5/3.8+0.37×3.8/2=7.887 KN
3.抗弯强度验算
σ=M/(γxWx) + N/A ≤ [f]
其中 γx -- 截面塑性发展系数,取1.05;
[f] -- 钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm; 主梁槽钢的最大应力计算值 σ
=10.01×10/1.05/108300.0+1.34×10/2195.000=94.132/mm;
主梁槽钢的最大应力计算值 94.132N/mm 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00N/mm,满足要求! 4.整体稳定性验算
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σ=M/(φbWx) ≤ [f]
其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: φb=(570tb/lh)×(235/fy)
φb=570×10.0×63.0×235/(3800.0×160.0×235.0)=0.59;
主梁槽钢的稳定性验算 σ=10.01×10/(0.59×108300.00)=156.66N/mm; 主梁槽钢的稳定性验算 σ=156.66N/mm 小于 [f]=205.00,满足要求! (四)、钢丝拉绳的内力验算
水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算, RCi=RUisinθi
其中 RCi -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN); RUi -- 拉钢绳的轴力(kN);
θi -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角; sinθi=Sin (ArcTan (3.5/3.8)=0.921;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi=RCi / sinθi; RUi=7.887 / 0.921=8.56kN; (五)、钢丝拉绳的强度验算
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1850MPa,直径11.0mm。 [Fg]=aFg/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),查表得Fg=88.1kN;
α -- 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。α=0.85;
K -- 钢丝绳使用安全系数。K=8。 得到:[Fg]=9.36kN>Ru=8.56kN。 经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。 (六)、钢丝拉绳拉环的强度验算
取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为: N=RU=8560.00N。 拉环强度计算公式为: σ=N/A ≤ [f]
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其中, [f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下,每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm,故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm;
所需要的拉环最小直径 D=[8560×4/(3.142×50.00×2)]=10.44mm。 实际拉环选用直径D=18mm的HPB235的钢筋制作即可。
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