脚手架悬挑工字钢计算书-SM solver

一、转角处工字钢计算

转角处采用I20a工字钢。计算简图如下：

1、强度验算

Mmax0.25kN/m*1.55m*1.55/2m+12.03kN*0.45m+12.03kN*1.45m

=23.16kN·m

Mmax23.16kNm97.72MPa215MPa3W237cm

max2、抗剪验算

Qmax0.251.5512.0312.0324.448kN

VSQmax[bh02(bd)h2]Itw8Id24.4481000[1002002(1007)177.22]24.4480.8136823700000719.MPa125MPa

符合要求。

3、挠度验算

集中力1在作用点产生的挠度：

Fa12la1113EIl=5.96mm

在边缘产生的挠度：

1a111.55=6.37mm

集中力2在作用点产生的挠度

2Fa2la2213EIl=0.41mm

在边缘产生的挠度：

2a21.55=1.40mm

分布力产生的挠度

qal3a2a331423324EIll=0.07mm

作用力产生的总挠度：

312=7.85mm<2×1550/250=12.4mm

4、支座反力计算

21.55R120.2520.251.55+12.030.45+12.031.4522

R111.33kN

R20.25(21.55)12.0312.0311.3336.28kN

5、受弯构件整体稳定性分析

根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）表B.2

工字钢型号为I20a，自由长度2m，整体稳定系数：

b2

由于b0.6，则

0.2820.2820.9321.07bb1.07

Mmax23.16kNm105.1MPa215MPaW0.93237cm3b

符合要求。

二、弧形梁处工字钢计算

弧形梁处采用I20a工字钢。计算简图如下：

1、强度验算

Mmax0.25kN/m*2.1m*2.1/2m+12.03kN*0.2m+12.03kN*1.1m+12.03kN*2.0m

=40.25kN·m

Mmax40.25kNm169.83MPa215MPaW237cm3

max2、抗剪验算

Qmax0.252.112.0312.0312.0336.615kN

VSQmax[bh02(bd)h2]Itw8Id36.6151000[1002002(1007)177.22]36.6150.8136823700000729.79MPa125MPa

符合要求。

3、支座反力计算

2.72.10.252.1+12.030.2+12.031.1+12.03222

R12.70.252.7R114.57kN

R20.25(2.72.1)12.0312.0312.0314.5751.86kN

4、受弯构件整体稳定性分析

根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）表B.2

工字钢型号为I20a，自由长度2.7m，插值求整体稳定系数：

b21.322.7232

b1.51

由于b0.6，则

1.07b0.282b1.070.2820.881.51

Mmax40.25kNm192.99MPa215MPa3W0.88237cmb

符合要求。

5、挠度验算

采用有限元软件ANSYS对悬挑梁及钢丝绳进行计算，主要计算参数如下：

计算单元：beam3

材料属性：钢材（弹性模量：2.06e11；泊松比：0.25；密度：7850kg/m3）

工字钢型号：I20a（面积：0.0035578m2；惯性矩：2.37e-5m4；高度：0.2m）

钢丝绳直径：0.02m（面积：0.000314m2；惯性矩：7.85e-9m4；高度：0.02m）

建立计算模型如下：

ANSYS计算模型

剪力如下图所示：

剪力图

弯矩如下图所示：

弯矩图

工字钢变形如下图所示：

变形图

工字钢最大挠度为1.155mm，发生在梁最左端。

1.155mm<2*l/250=2*2100mm/250=16.8mm

符合要求。

轴力如下图所示：

两根钢丝绳的轴力分别为16209N和12568N

查表得直径20mm钢丝绳在安全系数为8.0时的许用拉力值为：

230N*0.82=21673N

钢丝绳符合要求。

轴力图