9型钢悬挑卸料平台计算书Word格式文档下载.docx
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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》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)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;
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(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0.14kN/m
Q2=0.14kN/m
(3)、活荷载计算
1)施工荷载标准值:
取2.00kN/m2
Q3=2.00kN/m2
2)最大堆放材料荷载P:
5.00kN
荷载组合
Q=1.2×
(0.07+0.14)+1.4×
2.00×
0.20=0.81kN/m
P=1.4×
5.00=7.00kN
2.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=(0.81×
3.002/8)×
(1-(0.002/3.002))2+7.00×
3.00/4=6.17kN.m。
最大支座力计算公式:
R=(7.00+0.81×
(3.00+2×
0.00))/2=4.72kN
3.抗弯强度验算
次梁应力:
其中γx--截面塑性发展系数,取1.05;
[f]--钢材的抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=6.17×
103/(1.05×
80.50)=72.96N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=72.957N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
4.整体稳定性验算
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×
9.50×
58.00×
235/(3000.00×
140.00×
235.0)=0.75;
由于φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到φb'
=0.693;
次梁槽钢的稳定性验算σ=6.17×
103/(0.693×
80.500)=110.56N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算σ=110.56N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205N/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:
R[1]=24.588kN;
R[2]=52.661kN;
R[3]=-40.036kN。
最大支座反力为Rmax=52.661kN;
最大弯矩Mmax=4.006kN·
m;
最大挠度ν=0.002mm。
[f]--钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值σ=4.006×
106/1.05/152200.0+3.16×
104/2929.000=35.854N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值35.854N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
φb=570×
10.5×
70.0×
235/(2600.0×
180.0×
235.0)=0.895;
由于φb大于0.6,应按照下面公式调整:
可得φb'
=0.755;
主梁槽钢的稳定性验算σ=4.006×
106/(0.755×
152200.00)=34.86N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算σ=34.86N/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=RUisinθi
其中RCi--水平钢梁的垂直支坐反力(kN);
RUi--拉钢绳的轴力(kN);
θi--拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角;
sinθi=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/sinθi;
RUi=24.588/0.857=28.67kN;
五、钢丝拉绳的强度验算:
选择6×
19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Fg=257.5KN;
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。
α=0.85;
K--钢丝绳使用安全系数。
K=6。
得到:
[Fg]=36.479KN>
Ru=28.675KN。
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=[28674.8×
4/(3.142×
50.00×
2)]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。
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