1、9型钢悬挑卸料平台计算书锦西石化南山居住区危旧楼改造工程三标段专项施工方案（悬挑卸料平台）建设单位：中国石油锦西炼油化工总厂施工单位：泰宏建设发展有限公司日 期：2012年02月20日型钢悬挑卸料平台方案 本工程为锦西石化南山区危旧楼改造工程第三标段，包括D6、D8、D9#三栋单体楼。 D8#为地下一层地上18层剪力墙结构，平板式筏板基础，板厚900mm，板顶标高为-3.100m，建筑高度为50.90m，建筑面积5840.90；D9#为地下一层地上18层的剪力墙结构，长螺旋钻孔灌注桩基础，桩径600mm，设计桩长L6.5m，桩顶标高为-3.650m，根数为163根。建筑层高2.800m，建筑高
2、度为50.90m，建筑面积8726.50。卸料平台的设置：本工程所采用的卸料平台为槽钢焊接的成品构件，施工中每层均设置两个卸料点，设置在建筑物的南侧-轴及-轴间，待本层施工完成后倒运至上层使用。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。悬挑卸料平台的计算依据建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。一、参数信息:1.荷载参数脚手板类别：木脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.35；栏杆、挡板类别：栏杆、木脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.14
3、；施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):5.00。2.悬挑参数内侧钢绳与墙的距离(m)：1.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.80；上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.00；钢丝绳安全系数K：6.00，悬挑梁与墙的节点按 铰支 计算；预埋件的直径(mm)：16.00。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.水平支撑梁主梁材料类型及型号：18a号槽钢槽口水平 ；次梁材料类型及型号：14a号槽钢槽口水平；次梁水平间距ld(m)：0.20，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：0.20。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度
4、(m)：2.50，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：0.10, 次梁悬臂Mc（m）：0.00；平台计算宽度(m)：3.00。 二、次梁的验算:次梁选择 14a号槽钢槽口水平 ，间距0.2m，其截面特性为：面积 A=18.51cm2；惯性距 Ix=563.7cm4；转动惯量 Wx=80.5cm3；回转半径 ix=5.52cm；截面尺寸：b=58mm,h=140mm,t=9.5mm。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 0.20= 0.07kN/m；(2)、型钢自重标准值：本例采用14a号槽钢槽口水平，标准值为0.14 kN/m Q
5、2=0.14 kN/m(3)、活荷载计算1)施工荷载标准值：取2.00 kN/m2 Q3=2.00 kN/m22)最大堆放材料荷载P：5.00kN荷载组合Q=1.2(0.07+0.14)+1.42.000.20=0.81kN/mP=1.45.00=7.00kN2.内力验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（规范JGJ80-91，P31）为： 经计算得出: Mmax = (0.813.002/8)(1-(0.002/3.002)2+7.003.00/4=6.17kN.m。 最大支座力计算公式: 经计算得出: R = (7.00 + 0.81(3
6、.00 + 20.00)/2 = 4.72kN3.抗弯强度验算次梁应力： 其中 x - 截面塑性发展系数，取1.05； f - 钢材的抗压强度设计值，f = 205.00 N/mm2；次梁槽钢的最大应力计算值 =6.17103/(1.0580.50)=72.96 N/mm2；次梁槽钢的最大应力计算值 =72.957 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!4.整体稳定性验算 其中，b - 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 b=5709.5058.00235/(3000.00140.00235.0)=0.75；由于 b大于0.6，
7、按照下面公式调整： 得到 b=0.693；次梁槽钢的稳定性验算 =6.17103/(0.69380.500)=110.56 N/mm2；次梁槽钢的稳定性验算 =110.56 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!三、主梁的验算: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 18号槽钢槽口水平 ，其截面特性为： 面积 A=29.29cm2；惯性距 Ix=1369.9cm4；转动惯量 Wx=152.2cm3；回转半径 ix=6.84cm；截面尺寸，b=70mm,h=180mm,t=10.5mm；1.荷载验算(1)栏杆与挡
8、脚手板自重标准值：本例采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m； Q1 = 0.14kN/m；(2)槽钢自重荷载 Q2=0.23kN/m 静荷载设计值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.14+0.23) = 0.44kN/m； 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R；2.内力验算 悬挑卸料平台示意图 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 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) 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，由矩阵位移法，从左至右各支座反力： R1 = 24.588 kN； R2 = 52.6
9、61 kN； R3 = -40.036 kN。 最大支座反力为 Rmax=52.661 kN；最大弯矩 Mmax=4.006 kNm；最大挠度 =0.002 mm。3.抗弯强度验算 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 = 205.00 N/mm2；主梁槽钢的最大应力计算值 =4.006106/1.05/152200.0+3.16104/2929.000=35.854 N/mm2；主梁槽钢的最大应力计算值 35.854 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 f=205.00 N/mm2，满足要求!4.整体稳定性验算 其中 b - 均匀弯曲的受弯构件
10、整体稳定系数，按照下式计算： b=57010.570.0235/(2600.0180.0235.0)=0.895；由于 b大于0.6，应按照下面公式调整： 可得 b=0.755；主梁槽钢的稳定性验算 = 4.006106/(0.755152200.00)=34.86 N/mm2；主梁槽钢的稳定性验算 = 34.86 N/mm2 小于 f=205.00,满足要求!四、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 = RUisini其中 RCi - 水平钢梁的垂直支坐反力(kN)； RUi - 拉钢绳的轴力(kN)； i - 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂
11、直支坐反力的夹角； sini = Sin (ArcTan (3/(0.8+1) = 0.857；根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sini；RUi = 24.588 / 0.857 = 28.67 kN；五、钢丝拉绳的强度验算:选择619钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度2000MPa，直径18.5mm。 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)，查表得Fg257.5KN； - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。0.85； K - 钢丝绳使用安全系数。K6。得到：Fg=36.4
12、79KNRu28.675KN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。六、钢丝拉绳拉环的强度验算:取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为：N=RU=28674.831N。拉环强度计算公式为： 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所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值f=50.0N/mm2；所需要的拉环最小直径 D=28674.84/(3.14250.002)1/2=19.1mm。七、操作平台安全要求:1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；2.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；3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；5.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；6.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。
