电梯受力计算
一、曳引力校核
1.钢丝绳曳引应满足以下三个条件：
（1）轿厢装载至125％额定载荷的情况下应保持平层状态不打滑；
（2）必须保证在任何紧急制动的状态下，不管轿厢是空载还是满载，其减速度的值不能超过缓冲器(包括减行程的缓冲器)作用时减速度的值。
（3）当对重压在缓冲器上而曳引机按电梯上行方向旋转时，应不可能提升空载轿厢。
GB7588-2003附录M 提示曳引力计算采用下面的公式：
),(;2
1
2
1
曳引机向上方向旋转对重压在缓冲器上用于轿厢滞留工况动工况用于轿厢装载和紧急制ααf f e T T e T T ≥≤
式中：
?—当量摩擦系数； α—钢丝绳在绳轮上的包角， rad ； T 1、T 2—曳引轮两侧曳引绳中的拉力。e —自然对数的底，e ≈2.718 2.校核步骤
（1）求出当量摩擦系数 ?
a)对曳引轮为半圆槽和带切口半圆槽，使用下面公式：
γ
βγβπβγμ
sin sin 2sin 2cos 4+---?
?? ??
-=f 式中：
μ——摩擦系数。
β——下部切口角度值, rad ； γ——槽的角度值, rad ；
式中的γ
βγβπβγsin sin 2sin 2cos 4+---?
?? ??
-的数值可由绳槽的
β、γ数值代入经计算得出；也可以从下图直接查得：
1.60
1.651.701.751.801.85
1.901.95
2.002.052.102.152.2090
92949698100102104106
绳槽下部切口角度?
计算值
图8-1 b) 对曳引轮为V 形槽，使用下面公式： 轿厢装载和紧急制停的工况：
。
，对于经硬化处理的槽槽；
，对于未经硬化处理的2
sin 1
sin 2sin 14γμβ
βπβμ=--?
?
? ??
-=f f 轿厢滞留的工况：
理的槽。
，对于硬化和未硬化处2
sin
1γ
μ
=f c) 计算不同工况下?值
摩擦系数μ使用下面的数值：
装载工况μ1=0.1；轿厢滞留工况μ2=0.2；紧急制停工况μ3= 10
/11
.0s v +
（v s ——轿厢额定速度下对应的绳速，m/s ）。 （2）计算 е
?α
分别计算出装载工况、轿厢滞留工况、紧急制停工况的е1
?α
、е2
?α
、е3
?α
数值。
（? 数值在步骤①求出；钢丝绳在绳轮上包角α的弧度值由曳引系统结构得到） （3）轿厢装载工况曳引力校核
（按125%额定载荷轿厢在最低层站计算，轿底平衡链与对重顶部曳引绳质量忽略不计）
n 1
1g r w 1.25Q P T ?++=
n 2
2g r
w Q P T ?++=k
式中：
T 1、T 2——曳引轮两侧曳引绳中的拉力，N ； Q ——额定载重量，kg ；K ——电梯平衡系数； W 1——曳引钢丝绳质量，kg ；W 1≈H(电梯提升高度,m) ×n 1(采用钢丝绳根数) ×q 1(钢丝
绳单位长度重量，kg/m) ×r(曳引钢丝绳倍率)；
W 2——补偿链悬挂质量，kg ；W 2≈H(电梯提升高度,m) ×n 2(采用补偿链根数) ×q 2(补偿
链单位长度重量，kg/m)
r ——曳引钢丝绳的倍率； g n ——标准重力加速度，m/s 2
α（gn ≈9.81m/s 2
） 校核：轿厢装载工况条件下应能满足 2
1T T ≤е1
?α
，即曳引钢丝绳在曳引轮上不滑移。
（4）在紧急制停工况曳引力校核：
（按空轿厢在顶层工况计算，且轿顶曳引绳与对重底部平衡链质量忽略不计，滑动轮惯量折算值与导轨摩擦力因数值小忽略不计）
()()()r a g
r
W r
a g kQ P T n
n ?+?++?+=
11
()()r
a g W W P T n -322?++=
式中：
α——轿厢制动减速度(绝对值)，m/s 2
（正常情况α为0.5m/s 2
，对于使用了减行程缓冲器
的情况，α为0.8m/s 2
)；
W 3——随行电缆的悬挂质量，kg ；W 3≈H/2(电梯提升高度,m) ×n 3(随行电缆根数) ×q 3(随
行电缆单位长度重量，kg/m)。
校核：紧急制停工况条件下，当空载的轿厢位于最高层站时应能满足 2
1T T ≤е3
?α
，即曳引
钢丝绳在曳引轮上不滑移。
（5）在轿厢滞留工况曳引力校核：
（以轿厢空载，对重压在缓冲器上的工况计算）
g r w w P T n 3
21++=
g r
w
T n 12=
校核：在轿厢滞留工况，当轿厢空载，对重压在缓冲器上时，在轿厢滞留工况条件下，应
能满足 2
1T T ≥е2
?α
，即曳引钢丝绳可以在曳引轮上滑移。
计算实例： 曳引系统参数
①当量摩擦系数 ? 计算
a)曳引轮为带切口半圆槽，使用下面公式：
γ
βγβπβγμ
sin sin 2sin 2cos 4+---?
?? ??
-=f β=105°；γ=30°从图8-1查得 16.2sin sin 2sin 2cos 4=+---?
?? ??
-γ
βγβπβγ
b) 装载工况, μ1=0.1
216.016.21.0sin sin 2sin 2cos 411=?=+---?
?? ??
-=γ
βγβπβγμf
轿厢滞留工况，μ2=0.2
432.016.22.0sin sin 2sin 2cos 422=?=+---?
?? ??
-=γ
βγβπβγμf
紧急制停工况，μ3=
10/11.0s v +=10
/25.211.0?+=0.067
(v s 为轿厢额定速度下对应的绳速, v s =v ×r)
144.016.2067.0sin sin 2sin 2cos 433=?=+---?
?? ??
-=γ
βγβπβγμf
② 计算 е
?α
装载工况，е1
?α= e 0.216×2.775
=1.82
轿厢滞留工况，е2?α
=e 0.432×2.775
=3.33 紧急制停工况，е3
?α=e
0.144×2.775
=1.49
③ 轿厢装载工况曳引力校核
n 11g r w 1.25Q P T ?++=
==?+?+8.92
70
400011.25550116023 （N ）
W 1=7×0.347×96.8×2＝470 kg W 2==2×2.23×96.8＝432 kg
n 22g r w Q P T ?++=
k =120648.92
432
000148.05501=?+?+（N ）
W 2=2×2.23×96.8＝432 kg
21T T =12064
16023=1.33 <е1?α=
1.82 所以，在轿厢装载工况条件下，当载有125％额定载荷的轿厢位于最低层站时，曳引钢丝绳不会在曳引轮上滑移，即不会打滑。
④ 在紧急制停工况曳引力校核：
()()()r a g
r
W r a g kQ P T n n ?+?++?+=
11
=
()()()25.081.92
47025.081.9100048.01550?+?++??+ =13005(N)
()()r
a g W W P T n -322?++=
=
()()
2
5.0-81.9×54+432+1550
=9477 (N)
2
1T T =.947713005=1.37 <е3
?α
=1.49
所以，在紧急制停工况条件下（轿厢制动减速度α为0.5m/s ），当空载的轿厢位于最高层站时，曳引钢丝绳在曳引轮上不滑移。
⑤ 在轿厢滞留工况曳引力校核：
g r w w P T n 321++=
=?++= 9.8124
532415509976(N)
W 3=1×1.118×96.8 / 2＝54 kg
g r w T n 12=
9.812
470=?=2303(N) 2
1
T T 33.423039976== >е2?α=3.33 所以，当轿厢空载且对重装置支撑在对重缓冲器上时，在轿厢滞留工况条件下，曳引钢丝绳可以在曳引轮上滑移，即当对重压在缓冲器上而曳引机按电梯上行方向旋转时，应不可能提升空载轿厢。
结论： 该电梯曳引力按GB7588-2003附录M 校核，符合要求。
二、曳引钢丝绳安全系数
1.要求
（1）曳引钢丝绳安全系数实际值S ≥按GB7588-2003的附录N 得到的曳引钢丝绳许用安全系数计算值S f ；
（2）曳引钢丝绳安全系数实际值S ≥按GB7588-2003的9.2.2条款规定的曳引钢丝绳许用安全系数最小值S m ：
①对于用三根或三根以上钢丝绳的曳引驱动电梯为12； ②对于用两根钢丝绳的曳引驱动电梯为16； ③对于卷筒驱动电梯为12。 2.校核步骤
（1）求出给定曳引系统悬挂绳安全系数实际值S
n
Hnrq)g Q (P m
Tn S ++=
式中：
T —钢丝绳最小破断载荷，N ； n —曳引绳根数； r —曳引钢丝绳倍率；P —轿厢自重，kg ； Q —额定载荷,kg ； H —轿厢至曳引轮悬挂绳长度（约等于电梯起升高度），m ； q —钢丝绳单位长度重量，kg/m ；n g —重力加速度。
（2）按GB7588-2003的附录N 计算出给定曳引系统钢丝绳许用安全系数计算值S f
S f 是考虑了曳引轮绳槽形状、滑轮数量与弯曲情况所得到的给定曳引系统钢丝绳许用安全系数计算值，按以下求得：
①求出考虑了曳引轮绳槽形状、滑轮数量与弯曲情况，折合成等效的滑轮数量N equiv
N equiv = N equiv(t) + N equiv(p)
式中：N equiv(t) —曳引轮的等效数量. N equiv(t) 的数值从表N1查得。
表N1
N equiv(p) —导向轮的等效数量
N equiv(p) = K p (N ps + 4 N pr )
式中：
N ps —引起简单弯折的滑轮数量；
N p —引起反向弯折的滑轮数量；反向弯折仅在下述情况时考虑，即钢丝绳与两个连续的静滑轮的接触点之间的距离不超过绳直径的200倍。
K p —跟曳引轮和滑轮直径有关的系数
4
???? ?
?=p t
p D D
K
式中：
D t —曳引轮的直径；
D p —除曳引轮外的所有滑轮的平均直径。
②根据曳引轮直径与悬挂绳直径的D t /d r 比值、等效的滑轮数量N equiv ，从下图N1查得许用
安全系数计算值S f ：
图N1
图中的16条曲线分别对应N equiv 值为1、3、6、18………140时随Dt/dr 值变动的许用安全系数S f 数值曲线，根据计算得到的N equiv 值选取向上的最近线。若需要精确可用插入法取值。
（3）校核
当S ≥S f ；且S ≥S m ，曳引钢丝绳安全系数校核通过。 例：某电梯Q=1500kg ；P=2000kg ；H=50m;采用4根Φ13钢丝绳, 最小破断载荷T=74300N ；q=58.6kg/100m ；曳引结构如图，U 型带切口曳引绳槽，β=90o, 验算钢丝绳安全系数。
解：①求出给定曳引系统悬挂绳安全系数实际值S n
g q) m n H Q (P m
n T S ++=
式中：T —钢丝绳最小破断载荷，T=74300N ； n —曳引绳根数,n=4； m —曳引比,m=2；P —轿厢自重，p=2000kg ；Q —额定载荷,q=1500kg ； H —轿厢至曳引轮悬挂绳长度, 约等于电梯起升高度h=50m ； q —钢丝绳单位长度重量，q=58.6kg/100m ；n g —重力加速度。
16.28
.9)100/6.58425015002000(2
474300q)g n m H Q (P n m T S n =????++??=++=
②按GB7588-2003的附录N 计算出给定曳引系统钢丝绳许用安全系数计算值S f
a) 求出考虑了曳引轮绳槽形状、滑轮数量与弯曲情况，折合成等效的滑轮数量N equiv
N equiv = N equiv(t) + N equiv(p)
式中：N equiv(t) —曳引轮的等效数量；N equiv(p) —导向轮的等效数量 N equiv(t) 的数值从表N1查得，U 型带切口曳引绳槽，β=90o时， N equiv(t)=5 N equiv(p) = K p (N ps + 4 N pr )
式中：N ps —引起简单弯折的滑轮数量，本系统设置了两个动滑轮，即N ps =2；
N pr —引起反向弯折的滑轮数量，根据反向弯折仅在钢丝绳与两个连续的静滑轮的接触点之间的距离不超过绳直径的200倍时才考虑的规定，本系统没有反向弯曲，即
N pr =0；
K p —跟曳引轮和滑轮直径有关的系数，本系统曳引轮的直径D t =600mm;除曳引轮外
有滑轮的平均直径D p =500mm ；K p=（D t /D p ）4
=（600/500）4
=2.07 N equiv(p) = K p (N ps + 4 N pr )=2.07?（2+4?0）=4.1 N equiv = N equiv(t) + N equiv(p) =5+4.1=9.1
b)根据曳引轮直径与悬挂绳直径的D t /d r 比值、等效的滑轮数量N equiv ， 从图N1查得许用安全系数计算值S f
曳引轮的直径D t =600mm ；悬挂绳直径d r =13mm ，D t /d r =600/13=46, N equiv =9.1，选取向上的最近线N equiv =10。横坐标D t /d r =46与N equiv =10的曲线交汇点为15，即S f =15。
③校核：本系统曳引绳根数n=4，按GB7588-2003的9.2.2条款规定，曳引钢丝绳许用安全系数最小值S m =12；已查得许用安全系数计算值S f =15；已求出安全系数实际值 S=16.2，
即 S ＞S f S ＞S m ，曳引钢丝绳安全系数校核通过。
三、 曳引电动机容量 按下式计算：
η
102 v
K)(1 Q -=
N
式中：
N —电动机功率（kW ）； K —电梯平衡系数； Q —额定载重量（kg ）； V —额定速度（m/s ）；
η—曳引传动总机械效率，对使用蜗轮付曳引机的电梯η=0.5-0.65（可根据曳引机传动比
估算，传动比越大效率越低）, 对无齿轮曳引机电梯η=0.8-0.85,
例：电梯额定载重量Q=1000kg ，额定速度v=1 m/s, 平衡系数k=0.45，蜗轮付曳引机减速比为I=32，求曳引电动机功率N 。
解：对I=32的蜗轮付曳引机，总机械效率取较小值，η≈0.55
kW Qv K N 8.955
.01021
1000)45.01(102)1(=???-=-=
η四、电梯导轨验算
对电梯导轨的验算，GB7588-2003提示按附录G 进行。附录G 考虑了电梯的综合受力工况及组合，提出了最大允许变形和许用应力要求，对验算的阐述达21页，理解和实施都有难度。以下提供一个验证计算实例，可作为计算公式理解和应用的参照。
（1）计算选用参数
（2）电梯导轨计算许用应力和变形要求
查阅GB7588之10.1.2.1和10.1.2.2的要求，符合JG/T5072.1要求的电梯导轨计算许用应力σ
perm
和变形要求为：
①当正常使用载荷情况：σ
perm
＝165MPa ②当安全钳动作时的情况：σ
perm
＝205MPa
③T 型导轨的最大计算允许变形为：δperm ＝5mm （3）当安全钳动作时的电梯导轨强度及挠度校核计算
①导轨的弯曲应力是由轿厢导靴对导轨的反作用力而引起的应力。 ②弯曲应力m σ的计算：
a. 导轨的受力F x 、F y 计算（假设x q =y q =0）：
导靴侧面受力：g
x nH gQD K F 1== 3500×2175×1000×81.9×2=490.5 N
导靴端面受力：g y H n gQC K F 2
1=
= 3500
×22200
×1000×81.9×2=1121 N b. 弯矩M x 、M y 计算：
mm .N 525469=16
2500
×1121×3=
16l
F 3=
M y x
mm .N 229922=162500×5.490×3=16l F 3=M x y
c. 弯曲应力x σ，y σ计算：
MPa 14.25=20900525469
=W M =
x
x x σ MPa 32.19=11900
229922
=
W M =
y
y y σ
d. 弯曲应力m σ的计算：
MPa y x m 46.4432.1914.25=+=+=σσσ< σperm ＝205MPa
③压弯应力K σ的计算：
e. 轿厢作用于一根导轨的压弯力F K 的计算：
()()
N 25016=2
1000+1550×81.9×2=n Q +P g k =
F 1k f. M y ，M x 弯矩的计算： g. ω值的计算：
(a) 细长比λ确认：
min k i L =
λ=y
i l =05.142=6.172500
(b) ω值的计算：
ω=0.00016887×λ2.00=3.41
h. 压弯应力K σ的计算
压弯应力()A M K +F =
3
K
K ωσ=MPa 60.49=1720
41
.3×25016
其中：K 3为冲击系数，根据表G.2得：K 3＝1.5； M 为附加装置作用于一根导轨的力，假设该力已被平衡，故此力不考虑；
A 为导轨的横截面积， A ＝S=1720mm 2
。
④压弯和弯曲应力c σ的计算：
压弯和弯曲应力46.44×9.0+60.49=9.0+=m K C σσσ σ
=205MPa ⑤弯曲和压缩应力σ的计算 弯曲和压缩应力1720 25016+ 46.44=A F + =K m σσσ<=MPa 0.59perm =205MPa ⑥翼缘弯曲F σ的计算： 翼缘弯曲2 1 x F C F 85.1=σσ 5 .490×85.1=2 perm =205MPa 其中：F x 为导靴作用于翼缘的力，由前面计算知：F x ＝490.5N ； C 1为导靴导向部分与底脚连接部分的宽度。 ⑦挠度x δ、y δ的计算： 挠度cm EI l F y x x 110.052 81.9100.2482505.4907.0487.06 3 3 =?????? ==δ=1.10mm< perm δ=5 mm 挠度cm EI l F x y y 127.02 .10281.9100.24825011217.0487.06 3 3 =?????? ==δ=1.27mm a. 导轨的受力F y 、F x 的计算（假设x q =y q =0）： 导轨的受力g 2x nH gQD K =F N 3.2943500 2175 100081.92.1=????= 导轨的受力 g 2y H 2n gQC K = F N 68.672=3500×2 2 200 ×1000×81.9×2.1= 式中： K 2为冲击系数，表G.2得：K 2＝1.2； b. 弯矩M x 、M y 计算： 弯矩mm .N 42.315321=16 2500 ×68.672×3= 16l F 3= M y x 弯矩mm .N 13.137953=16 2500 ×3.294×3=16l F 3=M x y c. 弯曲应力x σ，y σ的计算： 弯曲应力MPa 09.15=2090042 .315321=W M = x x x σ 弯曲应力MPa 59.11=11900 13.137953=W M =y y y σ d. 压弯应力的计算： 在“正常使用，运行中”工况下，不发生压弯情况。 e. 复合弯曲应力m σ的计算 复合弯曲应力σ σσσ =165MPa ②翼缘弯曲F σ的计算： 翼缘弯曲σ σ .294×85.1=C F 85.1= 22 1x F perm =165MPa 其中：C 1为导靴导向部分与底脚连接部分的宽度。 ③挠度x δ、y δ的计算： 挠度cm EI l F y x x .066.052 81.9100.2482503.2947.0487.06 3 3=??????=?=δ=0.66mm< perm δ=5 mm 挠度cm EI l F x y y 076.02.10281.9100.24825068.6727.0487.06 3 3 =??????=? =δ=0.76mm< perm δ=5 mm ④结论：在正常使用（运行）工况下，选用导轨的强度及挠度校核符合要求。 （5）当电梯处于正常使用装载工况时的电梯导轨强度及挠度校核计算： ①弯曲应力m σ的计算： a. 导轨的受力F x 的计算（假设x q =y q =0）： (a) 轿厢装卸时，作用于地坎的力F S 的计算： 轿厢装卸时，作用于地坎的力F S = 0.4gQ=0.4x9.81x1000=3924N (b) 导轨的受力F x 的计算： 导轨的受力g 1S x nH x F =F N 0.4123500 27353924=??= 导轨的受力0=F y 式中： x 1为轿厢门的位置； H g 为单侧上下导靴间距。 b. 弯矩M y 的计算： 弯矩mm .N 193125=16 2500 ×412×3=16l F 3= x y M c. 弯曲应力y σ的计算： 弯曲应力MPa W M y y y 23.1611900 193125 == = σ d. 压弯应力的计算： 在“正常使用，装载”工况下，不发生压弯情况。 e. 复合弯曲应力m σ的计算 复合弯曲应力σ σσ<==MPa y m 23.16 perm =165MPa ②翼缘弯曲F σ的计算： 翼缘弯曲perm 2 2 1 62.710 412 85.185.1σσ<=?= = MPa C F x F =165MPa 其中：C 1为导靴导向部分与底脚连接部分的宽度。 ③挠度x δ的计算： 挠度cm EI l F y x x 092.052 81.9100.2482504127.0487.063 3=??????=?=δ=0.92mm< perm δ=5mm ④ 结论：在正常使用（装载）工况下，选用导轨的强度及挠度校核符合要求。 （6）结论:该电梯导轨强度和变形按GB7588-2003附录G 验算，符合要求。 根据轿厢总载荷查表核对 在要求不十分精确时，可以根据轿厢总载荷（电梯额定载荷+轿厢自重）核对轿厢导轨的型号和导轨架间距。 例：电梯额定载荷2000kg, 轿厢自重2500kg, 轿厢总载荷为2000+2500=4500kg ；查下表，规格为16.4 kg/mm 的导轨，导轨架间距在3.0m 以下满足要求。 电梯导轨与轿厢总载荷（电梯额定载荷+轿厢自重）（kg ） 参考文献：Janovsky,lEllisHorwood 盖梁支架受力计算 （预埋钢棒上安工字钢横梁法） 一、概况 汨罗江特大桥盖梁除悬浇主墩及28#过渡墩盖梁另外计算外,最重盖梁为 40mT梁盖梁，其尺寸为15.9m（长）×2.3m（宽）×2.1m（高），若经计算该盖 梁支架满足要求，则其他盖梁支架均满足要求。 针对该工程特点设计便易操作的盖梁支架系统。混凝土及模板系统的恒载、 施工操作的活荷载通过型钢直接传递给牛腿，牛腿递给墩柱及桩基础。 二、设计计算依据 （1）《路桥施工计算手册》 （2）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 （3）《机械设计手册》 三、支架模板的选用 盖梁模板： 1.1、侧模：采用组合钢模拼装。 1.2、底模：方正部分用组合钢模拼装。 1.3、横梁：采用[14#a槽钢，间距40cm。 1.4、主梁：采用I45a工字钢。 1.5、楔块：采用木楔。 1.6、穿心钢棒：采用45号钢，直径10cm。长度每边外露30cm. 四、计算方法 1、总荷载计算 盖梁砼荷载F1：体积71.85立方米，比重2.6吨/立方米，自重:195.9吨， 合F1=185.9*10=1859KN 模板重量F2：盖梁两侧各设置一根I45a工字钢作为施工主梁，长18米（工 字钢荷载），q1=80.4×10×18×2/1000=28.94 KN；主梁上铺设[ 14a槽钢，每 根长3.0米，间距为40cm，墩柱外侧各设置8根，两墩柱之间设置19根。 q2=（19+8×2）×3.0×14.53×10/1000=15.26KN（铺设槽钢的荷载）; 槽钢上铺设钢模板，每平方按0.45KN 计算， q3=（15.9×2.1×2+2.3×15.9+2.1×2.3×2）×0.45=50.9 KN （底模和侧模、端头模的荷载）； q4=6KN （端头三角支架自重） F2=q1+q2+q3+q4+q4=107.1KN F3：人员0.5吨，合5KN F4：小型施工机具荷载：0.55吨，合5.5KN F5：振捣器产生的振动力及混凝土冲击力；本次施工时采用HZ6X-50型插入式振动器，设置2台，每台振动力为5KN ，施工时混凝土冲击力按5KN 计，则F5=2×5+5=15KN 总荷载： F=F1+F2+F3+F4+F5 =1859+107.1+5+5.5+15=1991.6KN 2、穿心钢棒(45号钢)受力安全分析 共有4个受力点,每点受力：Q max =F/4=1991.6/4≈497.9KN ； 钢棒截面积：S=0.05*0.05*3.14=0.0079m 2 最大剪应力：τmax =Q max /S=497.9/0.0079=63.03Mpa 45号钢钢材的允许剪力： [τ]=125Mpa 则[τ] =125 ＞τmax =63.03Mpa 结论：穿心钢棒(45号钢)受力安全 3、I45a 工字钢主梁受力安全分析 工字钢均布荷载：q=F/2/15.9=1991.6/2/15.9=62.63KN/m R1=R2=ql/2（a+l/2）=2340.17KN 工字钢横梁AB 段最大弯矩出现在中间处（x=a+l/2=7.95m ），a=3.25m ， l=9.4m ；跨中最大弯矩 M max =62.63*9.4*7.95/2*[(1-3.25/7.95) *(1+2*3.25/9.4)-7.95/9.4] =360.98KN ?m 横梁CA 段和BD 段最大弯矩出现在支承点A 、B 两处，最大弯矩 2 12M qa =-=-1/2*62.63*3.252=-330.76 KN ?m 地下三层3-8/D-E轴空调冷却水管道支 架受力计算 管道受力计算步骤如下： 1）对图纸进行支架的深化设计 首先对现有的图纸进行支架的深化设计，确定各个部位支架的间距，并在图纸上标明具体位置。并以洽商或工作联系单的形式经过专业设计人员的签认。 2）支吊架拉力计算 第一步、根据图集《室内管道支架及吊架》（03S402,中国建筑标准设计研究所2003.5.1实行）查出管道（如为保温管道应为带保温的管道）重量。 根据长城金融工程空调冷却水施工设计说明要求（DN450采用螺旋焊接钢管），钢管规格为为Φ478*9。 对于加厚管道，应根据每米钢管质量的计算公式计算出它的每米重量A：1*24.6616*δ*（D —δ）/1000，其中D为外径，δ为壁厚。 冷却水管重量：24.6616×9×（478-9）÷1000=104.6 kg/m 第二步、计算管道满水重量和支架自重 每米管道水重量： T=π*（管内径）2*水密度（kg/m3） 3.14×(0.45÷2)2×1000÷1000=159 kg/m 第三步、根据设计签认的“支吊架”深化图纸及上述计算数据，用下式计算出每个的膨胀螺栓须承受的力B（KN）： 槽钢自重(t)：2.85m×14.2kg/m=40.47 kg 总重量(t)：（104.6+159）×66.4+40.47×7=17786.33 kg 膨胀螺栓承受的力：17786.33÷(8×7)÷100=3.18 KN 第四步、从图集《室内管道支架及吊架》（03S402）中P9关于M16的锚栓抗拉极限荷载为9.22KN,抗剪极限荷载为5.91KN，均大于深化设计荷载，故M16的膨胀螺栓的选取满足本工程需要。 光伏支架项目风载、雪载、抗震分析报告书 ------冀电C型钢支架 1.1 自然条件（50年一遇） （1）基本风压W0=0.3kN/m2 （2）基本雪压S0=0.2kN/m2 （3）设计基本地震加速度值为0.05g。 1.2 抗震设防 （1）根据《中国地震烈度表》查知贵州地区基本烈度为6度。 （2）根据周边已建项目的地质勘察情况，本项目所在区域地貌单一，地层岩性均一且层位稳定，对基础无任何不良影响，适于一般性工业及民用建筑。（3）抗震设施方案的选择原则及要求 建筑的平、立面布置宜规划对称、建筑的质量分布和刚度变化均匀，楼层不宜错层，建筑的抗震缝按建筑结构的实际需要设置，结构设计中根据地基土质和结构特点采取抗震措施，增加上部结构及基础的整体刚度，改善其抗震性能，提高整个结构的抗震性。 1.3 荷载确定原则 在作用于光伏组件上的各种荷载中，主要有风、雪荷载、地震作用、结构自重和由环境温度变化引起的作用效应等等，其中风荷载引起的效应最大。 在节点设计中通过预留一定的间隙，消除了由各种构件和饰面材料热胀冷缩引起的作用效应，还比较美观合理。 在进行构件、连接件和预埋件承载力计算时，必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数，即采用其设计值。 ①风荷载 根据规范，作用于倾斜组件表面上的风荷载标准值，按下列公式(1.1)计算：Wk= βgz .μs.μz.W0 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃(1.1) 式中: Wk 风荷载标准值( kN /m2 )； βgz 高度z 处的阵风系数；标高地面位置取值1.69。 μs风荷载体型系数，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 取值。取值为1.3。 μz风压高度变化系数；取值1.25. Wo 基本风压( kN /m2 ): 贵州地区基本风压取值0.3KN/M2，按规范要求，进行构件、连接件和锚固件承载力计算时，风荷载分项系数应取γw = 1.4，即风荷载设计值为： w = γw .wk = 1.4wk 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃(1.2) 该项目取值w = 1.15kN/m2，组件面积约为70.15 m2，故最大推力=1.15×70.15×sin20o=27.59 KN，而最大上拔力=1.15×70.15×cos20o=70.81KN。 ②雪荷载 地面水平投影面上的雪荷载标准值，应下式（2.1）计算： Sk = μr So 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（2.1） 式中，Sk 雪荷载标准值（kN / m2）； μr 屋面积雪分布系数；根据规范取值0.6； 基本雪压So （kN / m2）；依贵州地区50 年一遇最大雪荷载查规范取值0.2 kN / m2；则该项目最大雪荷载参考值为0.12kN / m2。组件面积约为70.15 m2，故最大雪载荷值为8.42KN； 管道支吊架受力分析总结 管道安装在机电安装工程中占较大的比重，而管道支吊架的制安在管道安装中扮演着主要的角色，它直接关系到管道的承重流向及观感。有些支吊架不但影响观感，更存在着安全隐患，为了消除管道支吊架存在的各种隐患，使管道支吊架制安达到较高水平，有必要对管道支吊架进行荷载受力分析，确保支吊架荷载在安全范围以内。 选取宝鸡国金中心-购物中心地下室某段压力排水管道进行受力分析： 系统：压力排水 材质：镀锌钢管 管径：DN100 管道数量：两根 两支架间距：6米 一、管道重量由三部分组成：按设计管架间距内的管道自重、满管水重及以上两项之合10%的附加重量计算（管架间距管重均未计入阀门重量，当管架中有阀门时，在阀门段应采取加强措施）。 1、管道自重： 由管道重量表可查得，镀锌钢管 DN100：21.64Kg/m ，支架间距按6米/个考虑,计算所得管重为： f1=21.64*6kg=129.84kg*10=1298.4N 2.管道中水重 f2=πr2ρ介质l=3.14*0.1062*1000*6kg=211.688kg=2116.88N 3、管道重量 f=f1+f2+(f1+f2)*10%=3756.81N 4、受力分析 根据支架详图，考虑制造、安装等因素，系数按1.35考虑，每个支架受力为： F=3756.81*1.35/2=2535.85N 假设选取50*5等边角钢（材质为Q235）做受力分析试验 分析过程： 1、支架建立 1）在REVIT导出要进行分析的支架剖面，然后打开solidworks软件,打开保存好的CAD支架剖面图； 2）通过草图绘制工具绘制支架轮廓； 3）通过插入-焊件-结构构件选择50*5等边角钢，并在绘制好的轮廓图上依次描图（如果没有需要的型钢号，可以下载国标型钢库放在solidworks指定的文件夹）； 绘制型钢轮廓型钢的选择支架建立 4）赋材质：对支架模型赋予普通碳钢材质； 2、支架加载 1）定义受力面：对横担的水管投影区域进行分割，便于为下一步载荷选择指定面（我们等效管道的作用力集中在水平中心截面）； 2）边界条件、载荷的定义:对支架的上端进行固定，保证在力的加载过程中不晃动，对支架进行加载，力的大小为2535.85N; 定义受力面力的加载 3、受力分析 从图中可以看出屈服力大小为220.594MPa，而最大应力只有164.125MPa，最大应力小于屈服力的大小，型钢处于弹性应力应变阶段。 1）应力、应变关系如下： 绘制成应力应变曲线图如下： 从图中可以看出，应力/应变曲率变化不明显，处于弹性应力应变行为阶段，各部位均没有发生屈服现象。 由相关资料可查得50*5等边角钢的抗拉强度σb=423MPa，抗剪强度σr=σb*0.8=338.4MPa，型钢吊杆拉伸强度小于它的抗拉强度，型钢横担小于它的抗剪强度，所以50*5等边角钢可以满足使用要求。 2）危险部位应力分析 图中的蓝色区域为支架应力最大的地方，也即该处最容易发生变形与开裂，在设计中应对有较大变形的地方，解决办法有两个：1、加固，可以通过增加肋板来加固，在型钢焊接的地方更应该满焊以此增大接触面，从而减小开裂的可能；2、通过选择更大规格的型钢来试验，直到满足设计要求为止。 通过上述例子，如果我们选择40*4的等边角钢来试验，通过计算和分析校核，发现可以满足使用要求，从而更加节省了型钢的用量。 以上分析只考虑了垂直方向的载荷，实际上对于有压管道，同时存在水平方向的受力，所以我们分开单独分析一下。 二、支架水平方向受力 支架竖向承载力计算： 按每平方米计算承载力， 中板恒载标准值:f=2.5*0.4*1*1*10=10KN ； 活荷载标准值N Q = (2.5+2 )*1*1=4.5KN ； 则：均布荷载标准值为： P1=1.2*10+1.4*4.5＝18.3KN ； 根据脚手架设计方案，每平方米由2根立杆支撑，单根承载力标准值为100.3KN ，故：P1=18.3/2=9.15KN<489.3*205=100.3KN 。满足要求。 或根据中板总重量（按长20m 计算）与该节立杆总数做除法， 中板恒载标准值:f=2.5*0.4*10*20*19.6=3920KN ； 活荷载标准值NQ = (2.5+2 )*20*19.6=1764KN ； 则：均布荷载标准值为： P1=1.2*3920+1.4*1764＝7173KN ； 得P1＝7173KN<100.3*506=50750KN 。 满足要求。 支架整体稳定性计算： 根据公式： [] N f A σ?≤＝ 式中： N －立杆的轴向力设计值，本工程取15.8kN ； －轴心受压构件的稳定系数，由长细比λ决定，本工程λ＝136，故＝0.367； λ－长细比，λ＝l 0 /i ＝2.15/1.58*100＝136； l 0－计算长度，l 0＝kμh ＝1.155*1.5*1.2＝2.15m ； k－计算长度附加系数，取 1.155；μ－单杆计算长度系数 1.55；h－立杆步距0.75m。 i－截面回转半径，本工程取1.58cm； A－立杆的截面面积，4.89cm2； f－钢材的抗压强度设计值，205N/mm2。 σ＝15.8/（0.367*4.89）＝88.04N/mm2<[f]=205N/mm。 满足要求. 支架水平力计算 支架即作为竖向承力支架，也作为侧墙内撑支架，因此需计算支架水平支撑力，即侧墙施工时产生的侧压力。 混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值： F=0.22γc t0β1β2V1/2 F= γc*H 式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2） γc------混凝土的重力密度（kN/m3）取26 kN/m3 t0------新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；t=200/(25+15)=5 T------混凝土的温度（°）取25° V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取2m/h H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取5.0m β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0； β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50— 管道支架重量换算表 公称直径25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 类别材料名称 托架做法 ≥240不 保 温 管 道 角钢 规格L40×4 L40×4 L40×4 L40×4 L50×4 L50×4 L56×4 L63×5 L75×5 L40×4 L40×4 L40×4 重 量 单位重量(kg/m) 2.422 2.422 2.422 2.422 3.059 3.059 3.446 4.822 5.818 2.422 2.422 2.422 数量(m) 0.37 0.37 0.4 0.4 0.43 0.44 0.46 0.49 0.51 0.3 0.3 0.4 槽钢 规格[5 [5 [8 重 量 单位重量(kg/m) 5.438 5.438 8.045 数量(m) 1.18 1.28 1.38 钢板 规格 δ6 δ2 δ6 δ2 δ6 δ2 δ6 δ2 δ6 δ2 δ6 δ2 δ6 δ2 δ6 δ3 δ6 δ3 δ6 δ3 δ6 δ3 δ6 δ3 重 量 单位重量 ㎏/㎡ 4.710 1.570 4.710 1.570 4.710 1.570 4.710 1.570 4.710 1.570 4.710 1.570 4.710 1.570 4.710 2.355 4.710 2.355 4.710 2.355 4.710 2.355 4.710 2.355 数量 ㎡ 0.003 0.006 0.003 0.006 0.003 0.006 0.004 0.0125 0.004 0.0125 0.004 0.0125 0.009 0.021 0.0108 0.021 0.0135 0.03 0.028 0.03 0.06 0.0525 0.06 0.0525 重量合计（㎏）0.919 0.919 0.992 1.008 1.354 1.385 1.66 2.463 3.102 4.138 4.614 6.927 管中距墙距离（㎜）100 100 120 120 140 140 160 170 180 210 240 270 保 温 管 道 角钢 规格L40×4 L40×4 L40×4 L40×5 L50×5 L56×5 L63×5 L40×4 L40×4 L40×4 L40×4 L40×4 重 量 单位重量(kg/m) 2.422 2.422 2.422 2.976 3.770 4.251 4.822 2.422 2.422 2.422 2.422 2.422 数量(m) 0.44 0.44 0.45 0.48 0.49 0.52 0.52 0.4 0.4 0.8 0.8 1.0 槽钢 规格[5 [5 [6.3 [8 [10 重 量 单位重量(kg/m) 5.438 5.438 6.634 8.045 10.007 数量(m) 1.12 1.18 1.32 1.42 1.52 钢板 规格 δ4 δ6 δ4 δ6 δ4 δ6 δ4 δ6 δ6 δ6 δ6 δ4 δ5 δ6 δ4 δ5 δ6 δ4 δ5 δ6 δ4 δ6 δ4 δ6 重 量 单位重量 ㎏/㎡ 31.40 47.10 31.40 47.10 31.40 47.10 31.40 47.10 47.10 47.10 47.10 31.40 39.25 47.10 31.40 39.25 47.10 31.40 39.25 47.10 31.40 47.10 31.40 47.10 数量 ㎡ 0.0292 0.003 0.0292 0.003 0.0312 0.003 0.039 0.004 0.053 0.053 0.058 0.013 0.0875 0.0108 0.013 0.126 0.0135 0.015 0.132 0.028 0.024 0.216 0.024 0.216 福成锅炉房改造支架受力计算书 管道计算参数： D720×10:管道总重q=640kg/m（管道重175.1kg/m，管内水重385 kg/m，保温重80kg/m）； D630×10:管道总重q=483.88kg/m（管道重152.89kg/m，管内水重292kg/m，保温重39kg/m）； D529×9:管道总重q=353.91kg/m（管道重115.42kg/m，管内水重205.1kg/m，保温重33.50kg/m）； D478×9:管道总重q=301.16kg/m（管道重104.1kg/m，管内水重166.5kg/m，保温重30.75kg/m）； D426×9:管道总重q=246.63kg/m（管道重92.55kg/m，管内水重130.7kg/m，保温重23.38kg/m）； D325×8:管道总重q=156.16kg/m（管道重62.54kg/m，管内水重74.99kg/m，保温重18.63kg/m）； 1kgf=9.8N； 聚四氟乙烯板滑动摩擦系数μ=0.1。 一、滑动支架 室内： 1. HN-1 主管一根：D720×10，7m；支管D325×8，4m（锅炉分支）+2.5m（旁通）=6.5m。垂直荷重：P=(q1×l1+q2×l2)×K×9.8=(640×7+156.16×6.5) ×1.5×9.8=80777N 水平摩擦力：F=μP=0.1×80777=8078N 2. HN-2 主管一根：D720×10，12m；支管D325×8，4m。 垂直荷重：P=(q1×l1+q2×l2)×K×9.8=(640×12+156.16×4) ×1.5×9.8=122078N 水平摩擦力：F=μP=0.1×122078=12208N 3. HN-3 主管一根：D720×10，11m；支管325×8，5.35m（锅炉分支）+2.5m（旁通）=7.85m。垂直荷重：P=(q1×l1+q2×l2)×K×9.8=(640×11+156.16×7.85) ×1.5×9.8=121508N 管道支架受力分析 ——曹伟 选取购物中心地下室某段压力排水管道进行受力分析： 系统：压力排水 材质：镀锌钢管 管径：DN100 管道数量：两根 相邻两支架间距：6米 一、管道重量由三部分组成：按设计管架间距内的管道自重、满管水重及以上两项之合10%的附加重量计算（管架间距管重均未计入阀门重量，当管架中有阀门时，在阀门段应采取加强措施）。 1、管道自重： 由管道重量表可查得，镀锌钢管 DN100：21.64Kg/m ，支架间距按6米/个考虑,计算所得管重为： f1=21.64*6kg=129.84kg*10=1298.4N 2.管道中水重 l=3.14*0.1062*1000*6kg=211.688kg=2116.88N f2=πr2ρ 介质 3、管道重量 f=f1+f2+(f1+f2)*10%=3756.81N 4、受力分析 根据支架详图，考虑制造、安装等因素，系数按1.35考虑，每个支架受力为： F=3756.81*1.35/2=2535.85N 假设选取50*5等边角钢（材质为Q235）做受力分析试验 1）应力应变关系如下： 绘制成应力应变曲线图如下： 从图中可以看出，应力/应变曲率变化平缓，处于弹性应力应变行为阶段，各部位均没有发生屈服现象。 由相关资料可查的50*5等边角钢的抗拉强度σb=423MPa，抗剪强度σr=σb*0.8=338.4MPa，型钢吊杆拉伸强度小于它的抗拉强度，型钢横担小于它的抗剪强度，所以50*5等边角钢可以满足使用要求。 2）危险部位应力分析 图中的蓝色区域为支架应变最大的地方，也即该处最容易发生变形与开裂，在设计中应对有较大变形的地方，解决办法有两个：1、加固：可以通过增加肋板来加固，在型钢焊接的地方更应该满焊以此增大接触面，从而减小开裂的可能； 支架结构受力计算书 设计：___ ___ _日期：___ 校对：_ 日期：___ 审核：__ _____日期：____ 常州市**实业有限公司 1 工程概况 项目名称： *****30MW 光伏并网发电项目 工程地址： 新疆 建设单位： **集团 结构高度： 电池板边缘离地不小于500mm 2 参考规范 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001 《建筑结构荷载规范》GB50009—2012 《建筑抗震设计规范》GB50011—2010 《钢结构设计规范》GB50017—2003 《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018—2002 《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280—2007 《光伏发电站设计规范》 GB50797-2012 3 主要材料物理性能 3.1材料自重 铝材——————————————————————327/kN m 钢材————————————————————3/78.5kN m 3.2弹性模量 铝材————————————————————270000/N mm 钢材———————————————————2206000/N mm 3.3设计强度 铝合金 铝合金设计强度[单位：2/N mm ] 钢材 钢材设计强度[单位：2/N mm ] 不锈钢螺栓 不锈钢螺栓连接设计强度[单位：2/N mm ] 普通螺栓 普通螺栓连接设计强度[单位：2/N mm ] 角焊缝 容许拉/剪应力—————————————————2160/N mm 4 结构计算 4.1 光伏组件参数 晶硅组件： 自重PV G ：0.196kN (20kg /块) 尺寸（长×宽×厚）992164400mm ?? 安装倾角：37° 现浇连续梁钢管支架的计算及施工 扣件式钢管脚手架工程是桥梁连续梁施工中常用的且十分重要的临时设施，这项工作的优劣将直接影响工程的质量、安全、速度、效率等。扣件式钢管支架安装，拆卸比较方便，在荷载作用下稳定性较好。现以2005年合肥当涂路现浇连续刚构扣件式钢管支架的计算施工为例，浅述一下我们的应用。 一、工程概述 该桥孔跨布置为：1-8m框架+（20.3+2×17.8+20.3）m连续刚架，梁宽7m，梁厚1m，本桥现浇梁支架采用普通钢管脚手架，350工字钢梁做门洞梁，适用于跨度6m的门洞搭设，以满足既有当涂路交通的正常运营。 二、满堂脚手架的布置 该桥陆地上除门洞外其余梁体浇筑施工均采用满堂支架。支架材料为普通钢管脚手架，支架基础必须经碾压并硬化达到要求后，再搭设支架。地面进行硬化方法为：场地平整后用压路机压实，先铺10㎝碎石垫层，后铺C15砼15㎝（软弱地段换填垫片石和灰土）。支架间距顺桥向0.6m，横桥向0.6m，步长120cm.采用普通脚手钢管满堂支架，间距60×60㎝，步距120㎝.钢管上下均采用可调调节支撑，支架底托下延横桥向垫槽钢，所有支架应依据搭设高度设置剪刀撑。 因为满堂支架是整个梁体最重要的受力体系，所以钢管支撑的杆件有锈蚀，弯曲、压扁或有裂缝的严禁使用；使用的扣件有脆裂、变形、滑丝的扣件禁止使用，扣件活动部位应能灵活转动，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm. 三、支架检算如下： 1、模板支架检算（按一米梁长计算，钢管按Φ48计算） （1）钢筋砼断面如图①，荷载按照宽4.5米计算，则长1米的梁自重 N1=4.5×1×1×26=117（KN） （2）模板荷载N2=4.5×1×0.018×9=0.729（KN） （3）5×8方木荷载N3=4×0.05×0.1×4.5×7.5=0.675（KN） （4）15×15方木荷载N4=8×1×0.152×7.5=1.35（KN） （5）人及机具活载N5=20（KN） 则模板支架立杆的轴向力设计值N=1.2×（117+0.729+0.675+1.35）+1.4×20=154.315（KN） 模板支架立杆的计算长度l0=步距1m+2×0.5=2m 长细比λ=l0/I=2/1.58=126.6 则轴心受压件的稳定系数Φ=0.412，f为钢材的抗压强度设计值 =205Mpa； A≥N/Φ。f =154.315/（0.412×205）=18.27cm2 一根Φ48钢管的截面为：4.89cm2；则上述荷载需钢管数=18.27/4.89 =4根 支架受力计算 7.1 碗扣式满堂支架计算 7.1.1 材料技术参数 （1）钢管截面特性 外径 （Φd ） 壁厚 （t ） 截面积A （cm 2） 惯性矩 I （cm 4） 截面模量W （cm 3） 回转半径 i （cm ） 每米重 （kg/m ） Φ48 3.5 4.89 12.19 5.08 1.58 3.84 Q235钢钢材的强度设计值与弹性模量 抗拉、抗弯f 抗 压fc 弹性模量E 205MPa 205MPa 2.06?105MPa （3）12mm 竹胶板力学特征： A=1000*12=12×10-3m2 ； W=1/6*b*h^2=24*10^-6m3 ； I=1/12*b*h^3=144×10-9m4 EI=10×10^6×144×10^-9=1.44KN.m2 EA=10×10^6×12×10-3=120000KN 竹胶板：弯应力[ ]13MPa σ=弯曲剪应力 [ ] 1.7MPa τ= 7.1.3 荷载取值与组合 荷载分项系数 序号 荷 载 类 别 大小 γi P1 模板及支撑系统 1000 Pa 1.2 支架相关自重 P2 新浇筑混凝土、钢筋混凝土自重46.185*2.45+19.484=132.64t ，面积120.69m2，10770Pa 容重按2.45计算 1.2 P3 施工人员及施工机具运输或堆放的荷载 2500 Pa 1.4 P4 倾倒混凝土时产生的竖向荷载 2000 Pa 1.4 P5 振捣混凝土时产生的竖向荷载 2000 Pa 1.4 （1）计算满堂架强度：采用P1+P2+P3+P4+P5组合。 （2）计算满堂架刚度：采用P1+P2组合。 7.1.4 荷载计算 12345p () 1.2(+) 1.4P P P P P =+?++? 附件1 支架计算书 箱梁施工采用满堂碗扣脚手支架,以下受力验算取武汉某立交高度最高的支架27#～28#墩进行。 受力情况不验算箱梁翼板而只计算梁底受力情况。支架步距采用90cm，横向间距在一般截面为60+90+120+90+60+90+120+90+60+90+120+90+60cm，在墩顶截面为19×60cm，竹胶板下顺桥向布置10×10cm木方，木方下横桥向布置工10工字钢，具体见箱梁一般截面受力分析图和箱梁墩顶截面受力分析图。 箱梁一般截面受力分析图 39KN/m 箱梁墩顶截面受力分析图 1. 支架计算与基础验算 资料 （1）HB碗扣为Φ48×3.5mm钢管；（2）立杆、横杆承载性能; 立杆横杆 步距（m）允许载荷（KN）横杆长度（m） 允许集中荷载 （KN）） 允许均布荷载 （KN） 0.6400.9 4.512 1.230 1.2 3.57 1.825 1.5 2.5 4.5 2.420 1.8 2.0 3.0（3）根据《工程地质勘察报告》，本桥位处地基容许承载力在100Kpa以上。 2. 荷载分析计算 （1）恒载（砼）： 混凝土荷载按照24.2KN/m3考虑，增加钢筋重量并相应减去占用混凝土体积后，综合按照26.8KN/m3考虑。 箱梁一般截面恒载受力计算成果表 木方编号 受力 （KN/m） 木方编号 受力 （KN/m） 立杆编号 受力 （KN） 1 1.9521 3.12111.63 211.7022 3.12214.09 38.7823 3.12310.15 4 4.6824 3.54410.46 箱梁墩顶截面恒载受力计算成果表 脚手架和模板工程计算公式参数 扣件式钢管脚手架与模板支架的设计计算10 - 1-2 前言10 —1-2 1充分认识脚手架和模板支架在工程施工中的重要性，认真做好施工组织设计10 -1-2 2扣件式钢管脚手架基本构造与主要杆件10 - 1-4 3扣件式钢管脚手架和模板支架设计计算10 - 1-6 4 了解扣件式钢管脚手架和模板支架（结构支架）的特性，应注意掌握的几 个要点10 - 1-13 5算例及比较10 - 1- 17 扣件式钢管脚手架与模板支架的设计计算 益德清（中国工程设计大师） 、八 刖言 扣件式钢管脚手架和模板支架工程是土木建筑工程施工中必不可少且十分 重要的临时设施，它既为工程顺利施工，又直接影响工程的质量、进度、效率、安全等。二十余年来，我国经济迅速发展，高层建筑、大跨度建筑大量兴建，商品混凝土泵送现浇钢筋混凝土结构体系的形成，都促使高层脚手架和空间高、跨度大的模板支架应用日渐增多。随之在工程施工中，编制高层脚手架和模板支架的施工组织设计的重要性也越加明显。 特别是近年来，扣件式钢管模板支架发生的安全事故，引起了建设主管部门和工程部门的关切和重视，为了贯彻浙江省建设厅关于开展全省建设安全生产年活动”笔者受省、市工程管理和施工部门的邀请，针对扣件式钢管脚手架 和模板支架的设计计算中的某些要点和问题，作了一些介绍，有一部分工程技术人员希望有书面资料，为此，笔者整理成这篇文章，供施工部门 技术人员编制施工组织设计时参考。由于本人对施工技术知之不多，若有不妥，请工程界同仁指正。 1充分认识脚手架和模板支架在工程施工中的重要性，认真做好施工组织设计1.1脚手架工程 脚手架是土木建筑工程施工必须使用的重要设施，是为保证高处作业安全、顺利进行施工而搭设的工作平台或作业通道，在结构施工、装修施工和设备管道的安装施工中，都需要按照操作要求搭设脚手架。 脚手架是施工中必不可少的，是随着工程进展需要而搭设的。虽然它是建筑施工中的临时设施，工程完成就拆除，但它对建筑施工速度、工作效率、工程质量以及工人的人身安全有着直接的影响，如果脚手架搭设不及时，势必会拖延工程进度；脚手架搭设不符合施工需要，工人操作就不方便，质量会得不到保证，工效也提不高；脚手架搭设不牢固，不稳定，就容易造成施工中的伤亡事故。因此，脚手架的选型、构造、搭设质量等决不可疏忽大意、 轻率对待。 脚手架的种类很多，按搭设位置分：有外脚手架和里脚手架；按所用材料分：有木脚手架、竹脚手架和金属（钢管、型钢）脚手架；按构造形式分：有多立杆式、框式、桥式、吊式、挂式、升降式等；按立杆搭设排数分：有单排、双排和满堂红架；按搭设高度分：有高层脚手架和普通脚手架；按搭设用途分：有砌筑架、装修架、承重架等。 不论哪种脚手架工程，都应符合以下基本要求： （1）要有足够的牢固性和稳定性，保证在施工期间对所规定的荷载或 在气候条件的影响下不变形、不摇晃、不倾斜，能确保作业人员的人身安全。 （2）要有足够的面积，满足堆料、运输、操作和行走的要求。 （3）构造要简单，搭设、拆除和搬运要方便，使用要安全，并能满足 多次周转使用。 （4）要因地制宜，就地取材，量材施用，尽量节约用料。 扣件式钢管脚手架是我国目前土木建筑工程中应用最为广泛的，也是属于多 东乌-包西铁路联络线工程格德尔盖公路中桥 现浇箱梁模板及满堂支架计算书 一、荷载计算1.1荷载分析 根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式： ⑴ q1——箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。 ⑵q2——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2 ＝1.0kPa（偏于安全）。 ⑶q3——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条 时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当计算支架立柱及替他承载构 件时取1.0kPa。 ⑷ q4——振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。 ⑸ q5——新浇混凝土对侧模的压力。 ⑹ q6——倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。 ⑺ q7——支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示： 满堂钢管支架自重 1.2荷载组合 模板、支架设计计算荷载组合 1.3荷载计算 1.3.1 箱梁自重——q 1计算 根据跨G208国道现浇箱梁结构特点，我们取5－5截面（桥墩断面两侧）、6－6截面（跨中横隔板梁）两个代表截面进行箱梁自重计算，并对两个代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。 ① 预应力箱梁桥墩断面q 1计算 根据横断面图，用CAD 算得该处梁体截面积A=12.7975m 2则： q 1 ＝ B W =B A c ?γ＝kPa 365.445.77975 .1226=? 取1.2的安全系数，则q 1＝44.365×1.2＝53.238kPa 注：B —— 箱梁底宽，取7.5m ，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。 ② 预应力箱梁跨中断面q 1计算 1200 4080 100 15 75025 200 145 113 60 1.5% 1.5% 25 200 连续梁支点断面图 1200 22 2040 15 75020 25 200 145 113 22 20 20 1.5% 1.5% 25 200 连续梁跨中断面图 浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文摘】用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管子进行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里，管道 支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计 和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适 用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。【关键词】管道布置管道跨距管架分析管架力计算 一、管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数： 1.管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求； 2.管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求，并力求整齐美观； 3.在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到外协调； 4.管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距） 不应小于50mm。 5.输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉； 6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡； 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件最少； 8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ，同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿； 9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免时应根 据操作、检修要求设置放空、放净。 二、 管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响，不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距，管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算，取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1. 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式： []t W q L δφ124 .2max = L max ——管架最大允许跨距（m ） q ——管道长度计算荷载（N/m ）,q=管材重+保温重+附加重 W ——管道截面抗弯系数（cm 3） 对拉螺栓的规格和性能表8-4 承重脚手架钢管立柱验算 一般按立柱的稳定性控制，可按两端铰接受压构件来简化计算。 钢管支架的连接方式有两种，即扣件对接和扣件搭接。根据横杆步距的不同，两种连接方式的立柱允许荷载，见表8-76 常用各种型钢钢楞的规格和力学性能表8-6 立柱稳定 性验算公式如下： f A N ≤?= ?σ 式中：N ——每根立柱承受的荷载； A ——钢管截面积（mm 2），查表8-6； φ——轴心受压稳定系数，根据钢管立柱长细比λ求得，λ= i L （L 为横杆步距，即水平支撑间距mm ，多道设置时取大值；i 为钢管回转半径，42 12d d i +=，式中d 为外径， d1为内径）根据GB50018-2002附录A 查得?值。 f ——钢材强度设计值N/mm 2 ，f =215N/mm 2 。 JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 表B 钢管截面特性 附录C Q235－A 钢轴心受压构件的稳定系数（同上表） 表5.1.6 钢材的强度设计值与弹性模量（N/mm 2 ） 5．3 立杆计算 5．3．1 立杆的稳定性应按下列公式计算： 5．3．2 计算立杆段的轴向力设计值N，应按下列公式计算： 不组合风荷载时 N=1.2（N G1k+N G2k）+1.4ΣN Qk（5.3.2－1） 组合风荷载时 N=1.2（N G1k+N G2k）+0.85×1.4ΣN Qk（5.3.2－2） 式中N G1k——脚手架结构自重标准值产生的轴向力； N G2k——构配件自重标准值产生的轴向力； ΣN Qk——施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距（跨）内离工荷载总和的1/2取值。 5．3．3 立杆计算长度l0应按下式计算： l0=kμh （5.3.3） 式中 k——计算长度附加系数，其值取1.155。 μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按表5.3.3采用； h——立杆步距。 表5.3.3 脚手架立杆的计算长度系数μ 一、计算依据及参考资料 1、《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-99） 2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 3、《钢结构设计规范》GB50017-2003 4、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术》JGJ 166-2008 5、铁四院设计图纸 6、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005 二、碗扣支架计算 为了保障安全，计算采用MIDAS/Civil软件建立整体模型计算和手工复核的方法。 1、荷载 钢筋砼容重取26kN/m3； 钢模板重量：双线32.7米单孔两侧模重80t，底模8.5t，内模为11t,共重100t，则每延米按30.6kN/m； 方木容重为7.5kN/m3；施工荷载为2kN/㎡； 倾倒砼产生的荷载为2kN/㎡，倾倒混凝土对侧模冲击产生的水平荷载取 6.0kPa ；振捣砼产生的荷载取4kN/㎡。 2、碗扣支架钢管手工计算 计算方法采用容许应力法，但考虑恒载的荷载系数为1.2，活载的分项系数为1.4。 （1）支架钢管轴向受力计算 碗扣支架钢管断面为Φ48×3.5mm,其自由长度为ml2.10。根据受压稳定原理进行承载力计算。 单根钢管回转半径： 即单根立杆在步距为1.2m的条件下，最大允许承载力为51kN。 实际计算容许的立杆轴向力采用30kN。 因箱梁腹板处重量最大，碗扣支架立杆纵向间距60cm，腹板下横向间距30cm，水平步距120cm。按最不利的受力方式计算：单根立杆承受的重量为60cm×30cm面积上的砼、模板、方木、施工荷载和振捣荷载以及自身的重量，其大小分别为： （2）碗扣支架顶部方木的受力计算 碗扣支架顶部的方木大小为15 cm×15 cm，顺桥向放置，间距与支架立杆间距相同即0.6m,查《桥梁计算手册》得。 材料性质 q木 =8×0.2×0.15=0.24kN/m I=1×10-4m4 A=0.0225m2 w=1×10-3m3 ［σ］=9.5Mpa 模板及支架受力检算书 1、侧模检算 模板采用15mm 竹胶板，外贴100×100mm 方木横向间距为30cm ，纵向间距60cm 双排Φ48mm ×3.5mm 钢管，纵向间距60cm 、横向间距90cm Φ16钢筋蝴蝶扣对拉，钢管斜撑辅助纵向间距1.2m ，横向间距1.8m ，侧墙钢管面附加剪刀撑加固。 1.1、混凝土侧压力 浇注混凝土容重取γ=24kN/m ；混凝土温度取C ?15，则320 152000=+= T t 浇注速度取1m/h 。β1取1.2；β2取1.0。 22 /12 1021/24.4213200.12.12422.022.0m kN v t F c =?? ???==ββγ 2/192824m kN H F c =?==γ F ——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m 2）； γc ——混凝土的密度（kN/m 3）； t 0——新浇筑混凝土的初凝时间（h ）； T ——混凝土的温度（℃）; V ——混凝土的浇筑速度取值为1m/h; H ——混凝土面侧压力计算位置到新浇筑混凝土面的高度； β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取 1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2； β2——混凝土坍落度影响修正系数，取1.0。 两者比较取较小值2/24.42m kN ，均布于侧面模板。 1.2、外模胶合板计算 侧模面板采用15mm 厚竹编胶合模板，直接搁置于方木上，按连续梁考虑，取单位长度（1.0m ）板宽进行计算,振捣混凝土对模板的侧面压力：4.0 kPa 。 1.2.1荷载组合 强度检算：q 1=42.24+4=46.24kN/m 刚度检算：q 2=42.24+4=46.24kN/m 1.2.2截面参数及材料力学性能指标 W=bh 2/6=1000×152/6=3.75×104mm 3 I= bh 3/12=1000×153/12=2.81×105mm 4 竹胶模板的有关力学性能指标按《竹编胶合板》（GB13123）规定的Ⅱ类一等品的下限值取：［σ］=90 MPa, E=6×103 MPa 框架桥侧面竖向方木间距30cm ，考虑此处荷载较大,取L=0.3m ，计算跨距0.2m 。 荷载q 平均荷载取值q=46.24kN/m (1)强度 kPa l q M 185.010 2.024.461021max 2=?＝＝ []MPa MPa W M 9093.410 75.310851.04 6 max =≤=??σσ＝＝， 合格。 (2)刚度 m kN q /24.46＝ []mm f mm EI l q f 5.0400 200 43.01081.210612820024.4612853442==≤=?????＝＝ 则 []f f ≤ ，合格。 所以木胶合板满足要求。 1.3、方木检算 方木搁置于间距为0.6m 的双排Φ48mm 钢管，方木规格为100×100mm ，方木按简支梁考虑。 1.3.1荷载组合盖梁支架受力计算知识讲解
管道支架受力计算
支架受力计算书
SolidWorks支架受力分析报告
(完整版)支架承载力计算
管道支架重量计算表(附图)
支架受力计算书
支架受力分析
光伏支架受力计算书..
钢管支架受力计算及施工
支架受力计算
满堂支架受力分析
脚手架受力计算
满堂支架计算
管道支吊架设计和计算
脚手架受力计算表
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