某工程罐体施工脚手架计算书-三脚架杆件校核.docVIP

某工程罐体施工脚手架计算书 脚手架组成部件和规格 蝴蝶板：焊接于壁板上，悬挂三脚架和中间平台使用，为主要承重部件； 中间平台：使用于每一带壁板上，做为行人通道或中间休息平台； 小斜梯：做为行人通道，为上下罐壁梯子，紧急情况下作为疏散通道； 护栏：配合小斜梯使用，为劳动保护，护栏高度符合相关安全规范要求,高度1.2米； 三脚架：悬挂于壁板蝴蝶板上，跳板、机具设备的承重支架； 栏杆：每一带壁板的操作平台的劳动保护，护栏高度符合相关安全规范要求，高度1.2米； 立柱：栏杆连接固定件，本体固定在三脚架上，高度1.2米； 钢跳板：铺设在三角架上，每两个三角架之间并列铺设四块，长度3米； 木板：侧面护栏上作为踢脚板用 ，为劳动保护必备。 组件示意图如下： 平台栏杆和护腰 蝴蝶板 一、三脚架杆件校核: 1、荷载计算: 三脚架的基本形状尺寸如下图(1)和(2)所示 (1).三脚架重量: 三脚架采用的材料为等边角钢63×6,材质为Q235, 自重为5.72㎏/m, 其总重量设为F1, 则F1=(1.664+1.4+0.579)×5.72×9.8×1.2=0.25kN,其中1.2为静荷载分项系数.将三脚架重量简化为均布荷载q1=0.25/1.4=0.18kN/m (2).钢跳板重量: 一块钢跳板重量为15㎏, 则总重F2=4×15×9.8×1.2=0.71kN,简化为均布荷载q2=0.71/1.4=0.51kN/m. (3).施工荷载: 包括操作人员、施工机具和原材料重量, 取1.0kN/m2计算, 转化为线荷载 q3=1.0×2.5×1.4=3.5kN/m,其中1.4为活荷载分项系数. 所以可认为在三脚架平台上作用一均布荷载q=q1+q2+q3=0.18+0.51+3.5=4.19kN/m 2、三脚架受力分析 把各焊接点均简化为铰接点,则三脚架的受力示意图如下所示 分析CＢ杆,其受力图简化为如下: 对整个三脚架分析,对A点取矩∑ＭＡ＝０，即FB×0.9=1.4×4.19×1.4×0.5 求得FB=4.56 kN ∑ＭC＝０,则FB×0.9=FE×0.9,求得FE＝FB＝4.56 kN，ＦＣy=FE=4.56 kN 则杆ＢＣ所受的压力ＦBC=ＦＣxcos33o+ＦＣysin33o=6.31 kN 将FE分解为垂直于BC杆的力FEy和平行于BC杆的力FEx，则FEy＝FEcos33o=3.824 kN 可求得BC杆的最大弯矩Ｍmax=1.469 kN.m,如下图所示． (2) 分析AC杆：其示意图简化如下（AC杆主要是承受弯矩） 分别求出A、D、C三个控制截面的弯矩和剪力，画出AC杆的弯矩图和剪力图，分别如下： 3、截面校核: AC杆：三脚架均采用Q235 L63×6的角钢，截面面积A=7.29cm2，截面惯性矩Ix=27.12cm4，截面抵抗矩Wx=15.26cm3，x轴回转半径ix=1.93cm，容许应力[σ]=205N/mm2,计算长度L0=1.4m, 则长细比λx= L0/Ix=140/1.93=73.等边角钢属于b类截面,查钢结构设计规范得φx＝0.732． AC杆属于拉弯构件，则应满足σ=-N/A+ Mmax/1.05Wx≤[σ], 其中Ｎ＝ＦＣx＝4.56 kN , Mmax=2.67kN.m σ=-4.56×103/0.732×7.29×102+2.67×106/1.05×15.26×103 =158.09 N/mm2[σ]= 205N/mm2 满足要求，校核通过． BC杆：BC杆是压弯构件，其截面特性与AC杆相同，ix=1.93cm, L0=1.664m, λx= L0/Ix=166.4/1.93=86, 查钢结构设计规范得φx＝0.648． σ=N/A+ Mmax/1.05Wx≤[σ],其中Ｎ＝ＦBC=6.31 kN，Mmax=1.469 kN.m σ=6.31×103/0.648×7.29×102+1.469×106/1.05×15.26×103 =105.04 N/mm2[σ]= 205N/mm2 满足要求，校核通过． DE杆：DE杆是属于受拉构件，Ｎ＝FE＝4.56 kN, An=A=7.29cm2 σ=N/An≤[σ] σ=6.31×103/7.29×102=8.65 N/mm2[σ]= 205N/mm2 满足要求，校核通过． 4、蝴蝶板焊缝强度校核计算: 在整个三角架操作平台中，蝴蝶板与罐壁的焊接是最主要的受力部位，焊缝的受力状况是拉应力与剪应力的复合应力，其受力情况如图所示： 由上图(6)可知，Nx =Fcx =4.56kN, 由上图(7)可知Ny =6.38kN 焊缝长度在水平方向为60mm，垂直方向为20mm,焊缝高度取8.5mm。 σf= Nx/∑helw