悬挑卸料平台计算书

wjmlq2002 · 发表于 2006-3-23 20:33:26

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 计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)等规范。 悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。 由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。
 一、参数信息:
 1.荷载参数 脚手板类别：木脚手板，脚手板自重标准值(kN/m2)：0.35； 栏杆、挡杆类别：栏杆冲压钢，栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2)：0.11； 施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):10.00。
 2.悬挑参数 内侧钢绳与墙的距离(m)：2.50，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.80； 上部拉绳点与墙支点的距离(m)：5.00； 钢丝绳安全系数K：10.00，计算条件：铰支； 预埋件的直径(mm)：20.00。
 3.水平支撑梁 主梁槽钢型号：16a号槽钢槽口水平[ ； 次梁槽钢型号：10号槽钢槽口水平[ ； 次梁槽钢距(m)：0.40，最近次梁与墙的最大允许距离(m)：0.20。
 4.卸料平台参数 水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：3.50，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：3.00； 计算宽度(m)：3.00。
 二、次梁的计算:
 次梁选择10号槽钢槽口水平[，间距0.40m，其截面特性为： 面积A=12.74cm2，惯性距Ix=198.30cm4，转动惯量Wx=39.70cm3，回转半径ix=3.95cm， 截面尺寸：b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm。
 1.荷载计算 (1)脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2； Q1 = 0.35× 0.40= 0.14kN/m；
 (2)最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载： Q2 = 10.00/ 3.50/ 3.00× 0.40= 0.38kN/m；
 (3)槽钢自重荷载 Q3= 0.10kN/m； 经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2×(0.14+0.38+0.10) = 0.74kN；
 经计算得到，活荷载计算值 P = 1.4× 2.00× 0.40× 3.00= 3.36kN。
 2.内力计算 内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下：
 最大弯矩M的计算公式为： 
 经计算得到，活荷载计算值 M = 0.74×3.002/8+3.36×3.00/4=3.36kN.m。 
 3.抗弯强度计算
 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] = 205.00N/mm2； 经过计算得到强度 σ =3.36×103/(1.05×39.70)=80.50N/mm2； 次梁槽钢的抗弯强度计算 σ < [f],满足要求!
 4.整体稳定性计算
 其中，φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
 经过计算得到 φb=570×8.50×48.00×235/(3.00×100.00×235.0)=0.78； 由于 φb大于0.6，按照下面公式计算： 得到 φb=0.706； 经过计算得到强度 σ=3.36×103/(0.706×39.700)=119.68N/mm2； 次梁槽钢的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
 三、主梁的计算:
 根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。 主梁选择16a号槽钢槽口水平[，其截面特性为： 面积A=21.95cm2,惯性距Ix=866.20cm4,转动惯量Wx=108.30cm3,回转半径ix=6.28cm； 截面尺寸，b=63.00mm,h=160.00mm,t=10.0mm；
 1.荷载计算 (1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用栏杆冲压钢，标准值为0.11kN/m； Q1 = 0.11kN/m；
 (2)槽钢自重荷载 Q2=0.17kN/m 经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.11+0.17) = 0.33kN/m 
 经计算得到，次梁集中荷载取次梁支座力 P = (0.74×3.00+3.36)/2=2.79kN 
 2.内力计算 卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。 悬挑卸料平台示意图 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 经过连续梁的计算得到: 
 悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN) 悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m) 悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm) R[1] = 15.100 kN； R[2] = 14.013 kN。 
 最大支座反力为 Rmax=15.100kN.m； 最大弯矩 Mmax=9.745kN.m； 最大挠度 V=5.953mm。
 3.抗弯强度计算
 其中 x -- 截面塑性发展系数，取1.05； [f] -- 钢材抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2； 经过计算得到强度 σ=9.75×106/1.05/108300.0+9.97×103/2195.000=90.241N/mm2；
 主梁的抗弯计算强度 90.241小于[f]=205.00，满足要求! 4.整体稳定性计算 
 其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
 经过计算得到 φb=570×10.0×63.0×235/(3500.0×160.0×235.0)=0.641； 由于 φb大于0.6，按照下面公式计算： 计算得到 φb=0.630； 经过计算得到强度 σ=9.75×106/(0.630×108300.00)=142.78N/mm2； 主梁槽钢的稳定性计算 σ=142.78 < [f]=205.00,满足要求!
 四、钢丝拉绳的内力计算:
 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算， 其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
 各支点的支撑力： RCi=RUisinθi； 根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为： RU1=18.09kN；
 五、钢丝拉绳的强度计算:
 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为18.09kN；
 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 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)； 计算中可以近似计算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18.092kN，α=0.820,K=10.000，得到：d=21.0mm。
 钢丝绳最小直径必须大于22.000mm才能满足要求！
 六、钢丝拉绳吊环的强度计算:
 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N为： N=RU=18091.918N。
 钢板处吊环强度计算公式为： 
 其中， [f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8， 在物件的自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的。吊环的应力不应大于50N/mm2， [f] = 50.0N/mm2； 所需要的吊环最小直径 D=[18091.9×4/(3.142×50.00×2)]1/2=21.5mm。
 七、操作平台安全要求:
 1.卸料平台的上部位结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上； 2.斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设置前后两道，并进行相应的受力计算； 3.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加 补软垫物，平台外口应略高于内口； 4.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏； 5.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验才能松卸起重吊钩； 6.钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度； 7.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换， 焊缝脱焊应及时修复； 8.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载， 配专人监督。

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