1吊蓝结构计算方法

1、吊篮结构计算1.1风载荷计算1.1.1、风压的计算1.1.2、风载计算1.3悬:挂机构承载力计算1.3.1 支架结构和受力分析(1) 结构几何量计算空心管截面面积截面惯性矩抗弯截面模量惯性半径(1) 满载时结构计算钢丝绳承载力验算横梁ABC轴向应力上下撑杆应力1.3.2 空载时结构计算结构稳定性计算压杆柔度横梁ABC稳定性计算撑杆BD稳定性计算1.4悬挂机构承载力详细计算(1) 1.4.1满载时结构受力计算钢丝绳承载力验算横梁ABC轴向应力上下撑杆应力1.4.2空载时结构受力计算1.4.3钢丝绳预紧力选择方案1.4.4典型结构钢丝绳预紧力选择举例1.5.骑墙架悬:挂结构受力分析非标吊篮计算主要

2、符号和缩写符号单位含义备注WkN/m2风压WoN/m2基本风压gz-高度Z处的风振系数s-风压体型系数Z-风压高度变化系数Vm.s风速am承重钢丝绳中心到支点间的距离bm配重中心到支点间的距离hm悬挂机构杆件截面高度tm悬挂机构杆件截面厚度cm悬挂机构杆件上撑杆高度A2m截面面积Im截面惯性矩Im截面惯性矩wzm抗弯截面模量im惯性半径m压杆柔度im惯性半径Lm钢丝绳长度dm钢丝绳公称直径悬挂机构悬臂与钢丝绳夹角FN悬吊平台、钢丝绳、载荷等总悬挂载荷GN配重载荷LN钢丝绳预紧力TN钢丝绳张力TmaxN钢丝绳破断拉力Bm平台宽度Lm平台长度sNmm材料屈服强度bN;mm材料抗拉强度PN:mm材料

3、比例极限EN：:mm材料弹性模量N：:mm许用应力n-许用安全系数1.1、风载荷计算1.1.1、风压的计算按照建筑结构荷载规范GB50009-2001第7章，风载荷标准值计算为：WkgzszWo，其中：gz：高度Z处的风振系数，按照建筑结构荷载规范查表7.5.1;S：风压体型系数，按照建筑结构荷载规范矩形面取1.3;Z：风压高度变化系数，按照建筑结构荷载规范查表7.2.1;2,Wo:基本风压，其值为Wov/1600（v为风速）。建议按50年一遇全国各城市基本风压查建筑结构荷载规范（如江苏地区为450N/m2）1.1.2、风载计算作用在吊篮上的风载荷为：FWkAA:吊篮迎风外轮廓面积；：结构的充

4、实率：吊篮为钢管桁架结构，建议取0.61.2结构抗倾覆计算单位G图1吊篮悬挂机构布置示意图按照GB19155-2003抗倾覆系数K应大丁2Fa式中：F一悬吊平台、载荷、钢丝绳质量总和；A配重；a一承重钢丝绳中心到支点间的距离；b一配重中心到支点间的距离。1.3悬:挂机构承载力简化计算1.3.1支架结构和受力分析图2吊篮悬挂机构参数（F:吊点总重，G:配重）表1,标准吊篮悬挂机构结构主要参数梁截面高度h梁截面厚度t前梁长度a中梁长度b上撑杆高度c钢丝绳长度L钢丝绳直径d图3吊篮悬挂机构受力图横梁ABC受轴向压力和弯矩组合作用，只需要计算危险截面B处应力，左右截面相同。上、下撑杆受均匀轴向应力。横

5、梁和撑杆都受轴向压力，若过长需要校核稳定性。1.3.2结构几何量计算(1) 空心方管截面面积(2) 截面惯性矩(3)抗弯截面模量Ah2(h2t)2144Ih(h2t)12I1,WZh4(h2t)4h26h(D(2)(3)(4)截面惯性半径44"IA.W2t)2,12h(h2t)(4)结构参数见1.3.1节图2.1.3.3满载时(TsinF)结构受力计算钢丝绳承载力验算钢丝绳张力()()Fsin钢丝绳安全系数TmaxTTmax为钢丝绳破断拉力，安全系数应不小丁9(依据GB19155-2003:5.4.6.2规范要求)，钢丝绳最小直径不应小丁6mm。(1) 横梁ABC轴向应力：Fcos(

6、)Asin计算应力值应该小丁许用应力才符合要求，即：(3)上下撑杆应力()计算应力值应该小丁许用应力才符合要求，即:1.3.4空载时(F0)结构计算横梁ABC只有弯曲应力:()ToasinWZ计算应力值应该小丁许用应力才符合要求，即:To为钢丝绳预紧力，空载时下撑杆应力和丝绳张力比满载时小，不再需要校核，即空载时只需要校核钢丝绳预紧力引起横梁ABC的弯曲应力。1.3.5结构稳定性计算(1)压杆柔度横梁ABC和撑杆BD受压力，若方管柔度计算值大丁柔度界限值p,则需要校核稳定性，否则不需要。材料为Q235,弹性模量E206GPa,比例极限p200MPa,根据欧拉公式计算柔度界限值p:2061061

7、00200106压杆自身的柔度为i侦RA为惯性半径，方管截面面积、惯性矩和见1.3.2节，为约束因数(本文皎支撑，取=1),l为压杆杆长。(2)横梁ABC稳定性计算l为横梁ABC全长。若计算值大丁柔度界限值（p=100）,则校核稳定性（否则不需要）。临界压力Fcr为欧拉公式2EIFcr材料为Q235,E206GPa,截面参数见1.3.2节，结构参数见1.3.1节图2,横Fcr梁ABC实际压力载荷为PTcos，所以稳定性安全系数为：Fcr（3）撑杆BD稳定性计算il为横上、下撑杆BDE全长，若计算值大丁柔度界限值（p=100）,则校核稳定性（否则不需要）。临界压力Fcr为欧拉公式2ei材料为Q2

8、35,E206GPa,截面参数见1.3.2节，结构参数见1.3.1节图2,实际压力载荷为PFG,所以稳定性安全系数为:1.4悬挂机构承载力详细计算1.3节为常用的简化计算方法，它是把前支撑B点假设为固定端，并未考虑主梁ABC和钢丝绳组合体的整体变形协调，而且直接假设前梁横向力QPTsin0。但外力P的分配实际上与钢丝绳和前梁刚度比相关，应把主梁ABC简化为外伸梁，前支撑B点为皎支撑，如图4,其变形情况才符合实际情况。本节不是必要计算，可作为特殊要求时更精确和详细的计算。支架结构和受力图和参数同1.3.1和1.3.2节。(a)悬挂机构总体变形图(b)空载时吊点局部变形图(c)满载时吊点局部变形图

9、图4吊篮悬挂机构受力变形图1.4.1满载时结构受力计算(1)钢丝绳承载力验算利用变形协调关系，可获得钢丝绳总张力(推导过程从略)TTo-Fsin()其中，T。为钢丝绳预紧力，为钢丝绳和梁的刚度比a2(ab)3I()结构参数见1.3.1节。钢丝绳安全系数Tmaxn一T()Tmax为钢丝绳破断拉力，安全系数应不小丁9(2)横梁ABC轴向应力前梁横向力为QFTsin,前梁和中梁受轴向压力和弯矩组合作用，最大应力都发生在B截面，其值均为:FTsinaTcos()结构参数Wz,A等见1.3.1节图2。计算应力值应该小丁许用应力才符合要求，即:(3)上下撑杆应力()计算应力值应该小丁许用应力才符合要求，即

10、:1.4.2空载时(F0)结构受力计算横梁ABC只有弯曲应力:ToasinWZ()计算应力值应该小丁许用应力才符合要求，即:T。为钢丝绳预紧力，空载时下撑杆应力和丝绳张力比满载时小，不再需要校核。1.4.3钢丝绳预紧力To选择方案由1.4.1和1.4.2计算可看到，To为钢丝绳预紧力为一个非常重要的参数，它的大小直接影响悬挂机构钢丝绳总张力、横梁ABC轴向应力、上下撑杆应力的大小。典型地，若钢丝绳预紧力合适，可使得满载时前梁横向力为零，即设QPTsin0,可得:To1】三sin()该式表明，钢丝绳预紧力合适，可以保证承载时前梁弯曲应力为零，即最大程度减少结构的应力。为钢丝绳和梁的刚度比,1La

11、2(ab)A3I()结构参数见1.3.1节。1.4.4典型结构钢丝绳预紧力To选择举例对丁1.3.1节的典型结构数据，前梁分别取a1.5,1.0,0.7m,按上节最大程度减少结构应力的要求，则可计算出对钢丝绳预紧力要求，即为表2:表2,典型悬挂机构获得机构结构最小应力所需要的钢丝绳预紧力值前梁长度m钢丝绳预紧力N钢丝绳总张力N1.50369123001.0065095670.7011408028该表给出了典型悬挂机构钢丝绳最佳预紧力值。这虽然不能作为强制要求,但该表可以作为施工现场预紧钢丝绳的参考。1.5.骑墙架悬:挂结构受力分析骑墙架悬挂结构受吊体重力：骑墙架侧向剖面图为:W也b'h'-bhb2th2t3121226h结构最大应力：Mmax6hCLWWbh3b2th2t3e2.非标吊篮计算对丁一般性