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梯笼受力验算
1.1笼梯的重量
笼梯的主体框架为50mm×50mm×5mm的角钢,经查得知该角钢每米理论重量
为3.770㎏/m,笼梯台阶支撑架为72mm×40m×5mm槽钢焊接而成,每米自重
8.045kg/m,楼梯台阶为3mm的扁豆花纹钢焊接组成。
则笼梯角重:
(2.24 + 2.24 +1.64)7 3.77 633.36kg
1.284 3.77 7 135.1kg
633.36 +135.1 768.46kg
笼梯槽钢重:
8.045 41.367 306.3536kg
笼梯的总重量为:
306.3536 +768.46 1074.8136kg
假设笼梯可载n个人,每人重100kg,为了增大负2层板的受力面积,减小压
强,在笼梯的底部铺设4mx5mx10mm的钢板,经查证10mm的钢板每平方重量为
78.5kg,查施工图纸得知底板的承重为4kPa,取安全系数为1.3,4kPa=4000N/㎡。
则要满足以下条件:
[78.5x4x5+1.3x(1074.8136+100n)]x9.8≦4x5x4000N/㎡
可以算出n≦12.05,取整数12,可以得知本笼梯限载12人。
则在施工期间必须标明限载10人。
负二层板可以满足要求。
由此可以确定负2层至负3层的笼梯同样符合受力要求。
7.2 角钢受力
角钢受 要计算第一节角钢的受力即可,第一节角钢的受
要承受整个笼梯的重量以及载人的重量。假设载人重量为100kg/人
由于笼梯是垂直地面架设,因此角钢只受到垂直方向的压力。
取安全系数为1.3。
角钢承受的最大的压力:
(2947.54+12x100)×9.8×1.3N≈52839N
每根角钢承受的最大压力:
52839÷4=13209N
经查资料:Q235B的屈服强度为235MPa。1MPa=1000000N/㎡
则其屈服强度为:235000000N/㎡则其可承受的力为
[(0.1x0.008)+0.008x(0.1-0.008)]x235000000N/㎡=360960N>13209N
屈服强度远大于每根角铁的受力。
综上:100mm×100mm×8mm的角钢满足要求。
7.3 焊缝计算
7.3.1 计算部位选择
笼梯所有焊缝中,受力最大的是以下两个地点:
一:斜梁与踏板平台相连接的部位,上人过程中单个梯步杆
件承载重量为一个人的重量,其两端焊缝各承载一半;
二:角钢与角钢之间的焊缝,四根竖的角钢与横向的角钢焊
缝承载了整个笼梯的自身重量及人的载荷重量。
7.3.2 力学计算
1、梯步焊缝计算
以单个人重为1kN考虑(即100kg),取动载系数1.4,
则梯步杆件承受的重量为
F=1.4×1=1.4kN,
则梯步两端焊缝各承受力:
N=0.7kN=700N;
焊缝尺寸以he=4mm计算,焊缝长度为lw=50mm,角钢材质为Q235B,
焊材采用E43型普通焊条,手工焊接。由于受动载荷作用,βf=1.0,
焊缝抗剪强度fw=160N/mm2;验算如下:
验算公式:
N
f
f w
h l
e w
;
N 700
h l f
e w = 4 50 =3.5N/mm2,小于 f w =160N/mm2
即斜梁与踏板平台相连接的焊缝承载力满足要求。
2、角钢焊缝力学计算
以单个人重1kN (即100kg),同时有12人在梯笼上作业考虑,
荷载统计如下:
施工荷载:1×12=12kN;
梯笼自重载荷2947.5×10=29.47kN;
取1.4动载系数,有F=29.47×
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