搁置主梁验算计算书.docx

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搁置主梁验算计算书

搁置主梁验算计算书

一、基本参数

主梁布置方式

普通主梁

主梁间距（mm）

1500

主梁与建筑物连接方式

焊接

主梁长度Lx（mm）

6800

梁/楼板混凝土强度等级

C30

主梁左侧外锚固点到建筑物边缘的距离a1（mm）

100

主梁右侧外锚固点到建筑物边缘的距离a2（mm）

100

主梁对接焊缝的抗剪强度设计值fvw（N/mm2）

125

主梁对接焊缝的抗拉强度设计值ftw（N/mm2）

185

二、荷载布置参数

支撑点号

支撑方式

距主梁左侧外锚固点水平距离（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

左下撑

850

3300

750

是

2

左上拉

1750

3300

1650

是

3

右上拉

2650

3300

1650

是

4

右下撑

3550

3300

750

是

作用点号

各排立杆传至梁上荷载F（kN）

各排立杆距主梁左侧外锚固点水平距离（mm）

主梁间距la（mm）

1

10

400

1500

2

10

1300

1500

3

10

2200

1500

4

10

3100

1500

5

10

4000

1500

附图如下：

平面图

立面图

三、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

16号工字钢

主梁截面积A（cm2）

26.1

主梁截面惯性矩Ix（cm4）

1130

主梁截面抵抗矩Wx（cm3）

141

主梁自重标准值gk（kN/m）

0.205

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

q=1.2×gk=1.2×0.205=0.25kN/m

第1排：

F1=F1/nz=10/1=10kN

第2排：

F2=F2/nz=10/1=10kN

第3排：

F3=F3/nz=10/1=10kN

第4排：

F4=F4/nz=10/1=10kN

第5排：

F5=F5/nz=10/1=10kN

1、强度验算

弯矩图（kN·m）

σmax=Mmax/W=2.99×106/141000=21.23N/mm2≤[f]=215N/mm2

符合要求！

2、抗剪验算

剪力图（kN）

τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=9.6×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=11.35N/mm2

τmax=11.35N/mm2≤[τ]=125N/mm2

符合要求！

3、挠度验算

变形图（mm）

νmax=0.29mm≤[ν]=l/250=6800/250=27.2mm

符合要求！

4、支座反力计算

R1=5.5kN,R2=9.55kN,R3=11.22kN,R4=6.89kN,R5=17.33kN,R6=1.21kN

四、上拉杆件验算

钢丝绳型号

6×19

钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）

1550

钢丝绳直径（mm）

15.5

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）

10

花篮螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）

170

主梁拉环直径d（mm）

20

焊缝厚度he（mm）

10

焊缝长度lw（mm）

100

角焊缝强度设计值ftw（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（3300/1650）=63.43°

α2=arctanL1/L2=arctan（3300/1650）=63.43°

上拉杆件支座力：

RS1=nzR3=1×11.22=11.22kN

RS2=nzR4=1×6.89=6.89kN

主梁轴向力：

NSZ1=RS1/tanα1=11.22/tan63.43°=5.61kN

NSZ2=RS2/tanα2=6.89/tan63.43°=3.44kN

上拉杆件轴向力：

NS1=RS1/sinα1=11.22/sin63.43°=12.55kN

NS2=RS2/sinα2=6.89/sin63.43°=7.7kN

上拉杆件的最大轴向拉力NS=max[NS1...NSi]=12.55kN

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=138.5kN

[Fg]=α×Fg/k=0.85×138.5/9=13.08kN≥NS=12.55kN

符合要求！

绳夹数量：

n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×13.08/（2×15.19）=1个≤[n]=3个

符合要求！

花篮螺栓验算：

σ=[Fg]/（π×de2/4）=13.08×103/（π×102/4）=166.55N/mm2≤[ft]=170N/mm2

符合要求！

拉环验算：

σ=[Fg]/（2A）=2[Fg]/πd2=2×13.08×103/（π×202）=20.82N/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）=12.55×103/（10×100）=12.55N/mm2≤βfftw=1.22×160=195.2N/mm2

符合要求！

五、下撑杆件验算

下撑杆材料类型

工字钢

下撑杆截面类型

10号工字钢

下撑杆截面积A（cm2）

14.3

下撑杆截面惯性矩I（cm4）

245

下撑杆截面抵抗矩W（cm3）

49

下撑杆材料抗压强度设计值f（N/mm2）

215

下撑杆弹性模量E（N/mm2）

206000

下撑杆件截面回转半径i（cm）

4.14

对接焊缝抗压强度设计值ftw（N/mm2）

185

下撑杆件角度计算：

β1=arctanL1/L2=arctan（3300/750）=77.2°

β2=arctanL1/L2=arctan（3300/750）=77.2°

下撑杆件支座力：

RX1=nzR2=1×9.55=9.55kN

RX2=nzR5=1×17.33=17.33kN

主梁轴向力：

NXZ1=RX1/tanβ1=9.55/tan77.2°=2.17kN

NXZ2=RX2/tanβ2=17.33/tan77.2°=3.94kN

下撑杆件轴向力：

NX1=RX1/sinβ1=9.55/sin77.2°=9.8kN

NX2=RX2/sinβ2=17.33/sin77.2°=17.77kN

下撑杆件的最大轴向拉力NX=max[Nx1...Nxi]=17.77kN

下撑杆长度：

L01=（L12+L22）0.5=（33002+7502）0.5=3384.15mm

L02=（L12+L22）0.5=（33002+7502）0.5=3384.15mm

下撑杆长细比：

λ1=L01/i=3384.15/41.4=81.74

查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得，φ1=0.739

λ2=L02/i=3384.15/41.4=81.74

查《钢结构设计规范》GB50017-2003表C得，φ2=0.739

轴心受压稳定性计算：

σ1=NX1/（φ1A）=9795.89/（0.739×1430）=9.27N/mm2≤f=215N/mm2

符合要求！

σ2=NX2/（φ2A）=17768.25/（0.739×1430）=16.81N/mm2≤f=215N/mm2

符合要求！

对接焊缝验算：

σ=NX/（lwt）=17.77×103/A=17.77×103/1430=12.43N/mm2≤fcw=185N/mm2

符合要求！

六、主梁整体稳定性验算

主梁轴向力：

N=[NSZ1-NSZ2-NXZ1+NXZ2]/nz=[5.61-3.44-2.17+3.94]/1=3.93kN

压弯构件强度：

σmax=Mmax/（γW）+N/A=2.99×106/（1.05×141×103）+3.93×103/2610=21.73N/mm2≤[f]=215N/mm2

符合要求！

受弯构件整体稳定性分析：

其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数：

查表《钢结构设计规范》（GB50017-2003）得，φb=1.6

由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.89。

σ=Mmax/（φbWx）=2.99×106/（0.89×141×103）=23.76N/mm2≤[f]=215N/mm2

符合要求！

七、锚固段与楼板连接的计算

主梁与建筑物连接方式

焊接

梁/楼板混凝土强度等级

C30

主梁对接焊缝的抗剪强度设计值fvw（N/mm2）

125

主梁对接焊缝的抗拉强度设计值ftw（N/mm2）

185

主梁焊接支座处的弯矩值：

M=1.12kN·m

主梁焊接支座处的剪力值：

V=5.5kN

承载部分面积对中和轴的面积矩：

S1=b×t×（h-t）/2=88×9.9×（160-9.9）/2=65383.56mm3

腹板与翼缘板交接处焊缝正应力：

σ=M×h0/（W×h）=1.12×106×140.2/（141×103×160）=6.96N/mm2≤ftw=185N/mm2

符合要求！

腹板与翼缘板交接处焊缝剪应力：

τ=V×S1/（I×d）=5.5×103×65383.56/（1130×104×6）=5.3N/mm2≤fvw=125N/mm2

符合要求！

对接焊缝验算：

（σ2+3×τ2）0.5=（6.962+3×5.32）0.5=11.52N/mm2≤1.1ftw=1.1×185=203.5N/mm2

符合要求！