钢管支架计算书
天津海河大桥钢箱梁吊装时,需在M19节段吊装过程中搭设钢管移动支架,下面根据支架搭设方案进行计算:
1、荷载计算
M19节段重量为187.08T,整体受力。
2、计算钢管支架的轴力
据提供的数据:P总=1870.8KN,钢管支架自重为450KN,则最下面钢管所承受的最大轴力为:N=2320.8KN,取N=2400KN进行控制计算
3、验算钢管的强度(4Φ720,D=10MM)
钢管支架的强度验算由下式计算:N/A
m
<[б]
б=N/A
m =2400/(4×223)=2.69KN/cm2 б=N/A
m
=2400/(4×194.7)=3.08KN/cm2
而[б]=170Mpa=17 KN/cm2,故安全。
4、整体稳定性验算
钢管支架的整体稳定性由下式计算:
N/A
m
<ψ[б]
(1)截面力学特性(如下图)
钢管支架截面力学特性计算图(尺寸单位:cm)
如图所示,立柱由4Φ720,d=10mm的钢管组成,查表有
A m =223cm2,I
X
/=140579.2cm4 A
m
=194.7cm2,I
X
/=93639.59cm4
I X =4×(I
X
/+A
m
×r
2
2)=4×(140579.2+3102×223) =86283516.8cm4
I X =4×(I
X
/+A
m
×r
2
2)=4×(93639.59+3102×194.7) =75217238cm4
(2):计算整体稳定性折减系数
计算构件的长细比λ
h
:
由《钢结构设计手册》查得格构式压弯杆件的长细比计算公式:
λ
h =(λ
2+27A
d
/A
q
)1/2 λ
h
=(λ
2+27A
d
/A
q
)1/2
λ
0 =L
/i=3600/25.1=143.42 λ
=L
/i=3600/21.93=164.16 26948.5056
51273.76 A
d =1218.4cm2 A
d
=83390.66cm2
35887.76 A
q =2×4800=864cm2 A
q
=71706.72cm2
代入计算有λ
h =143.4 代人计算有λ
h
=164.2
查《钢结构设计手册》附表,得ψ
1=0.339 ψ
1
=0.273
(3)立柱的整体稳定性验算由公式有:
N/A
m
<ψ[б]
б=N/A
m =2400/(4×223)=2.69KN/cm2 б=N/A
m
=2400/(4×194.7)=3.08KN/cm2
ψ[б]=0.273×170=46.4Mpa=4.6KN/cm2
而ψ[б]=0.339×170=57.6Mpa=5.6KN/cm2,故安全。
(4)单根立柱的整体稳定性验算
A
m
=223cm2,
I
X
/=140579.2cm4
回转半径i=(I
X / A
m
)0.5=25.1cm λ
=L
/I=1500/25.1=39.8(以15m设置一道
横联计算) λ
0 =L
/I=800/25.1=31.9
查《钢结构设计手册》附表,得ψ
1=0.883 ψ
1
=0.936
由公式有:N/A
m
<ψ[б]
б=N/A
m =2400/4/223=2.69KN/cm2 б=N/A
m
=2400/4/194.7=3.08KN/cm2
而ψ[б]=0.883×170=150.11Mpa=15KN/cm2,故安全。
ψ[б]=0.936×170=159.12Mpa=15.9KN/cm2,。