防护架计算

　　1.荷载参数

　　脚手板类别：竹串片脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.35;

　　栏杆、挡板类别：栏杆、竹笆片脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.15;

　　施工人员等活荷载(kN/m2):0.00，设计防护冲击荷载(kN):10.00。

　　2.悬挑参数

　　内侧钢绳与脚手架支点的距离(m)：2.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.50;上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：4.50;钢丝绳安全系数K：6.00，悬挑梁与墙的接点按铰支计算;只对外侧钢绳进行计算;内侧钢绳只是起到保险作用，不进行计算。

　　3.防护平台参数

　　水平钢管的悬挑长度(m)：4.20，水平钢管的锚固长度(m)：0.10;

　　4.内力验算

　　悬挑防护架水平挑杆按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算，由矩阵位移法，得到：

　　R[1] = 13.18 kN;

　　R[2] = 2.51 kN;

　　最大支座反力为 Rmax=13.180 kN;

　　最大弯矩 Mmax=5.891 kN.m;

　　最大挠度 V=1.807 mm。

　　3.抗弯强度验算

　　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] = 205.00 N/mm2;

　　主梁钢管的最大应力计算值 σ =5.89×106/1.05/217600.0+7.32×103/3184.000=28.082 N/mm2;

　　钢管的最大应力计算值 28.082 N/mm2 小于设计的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2，满足要求!

　　4.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 (4.5/(0.5+2)) = 0.874;

　　根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sinθi;

　　RU1 = 13.18 / 0.874 = 15.08 kN;

　　5.钢丝拉绳的强度验算:

　　钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算，为15.08kN;

　　如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力计算公式：

　　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);

　　计算中近似取Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm);

　　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;

　　K -- 钢丝绳使用安全系数。

　　计算中[Fg]取15.077kN，α=0.82,K=6，得到：d=14.9mm。

　　所以钢丝绳最小直径必须大于15mm才能满足要求!(本方案选用直径16mm钢丝绳)