悬挑式卸料平台计算书.docx
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悬挑式卸料平台计算书
悬挑式卸料平台计算书
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、挡板类别:
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):
2.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):
1.00;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):
5.00;
钢丝绳安全系数K:
10.00,悬挑梁与墙的接点按固支计算;
预埋件的直径(mm):
20.00。
3.水平支撑梁
主梁槽钢型号:
12.6号槽钢槽口水平;
次梁槽钢型号:
10号槽钢槽口水平;
次梁槽钢间距(m):
0.40,最里端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):
4.00,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):
3.00;
平台计算宽度(m):
3.00。
二、次梁的验算:
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=10.00/4.00/3.00×0.40=0.33kN/m;
(3)槽钢自重荷载Q3=0.10kN/m;
经计算得到静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.14+0.33+0.10)=0.69kN;
经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×0.40×3.00=3.36kN。
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的计算公式为:
经计算得到,最大弯矩M=0.69×3.002/8+3.36×3.00/4=3.29kN.m。
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=3.29×103/(1.05×39.70)=78.96N/mm2;
次梁槽钢的最大应力计算值σ=78.956N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.000N/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=570×8.50×48.00×235/(3.00×100.00×235.0)=0.78;
由于φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到φb=0.706;
次梁槽钢的稳定性验算σ=3.29×103/(0.706×39.700)=117.39N/mm2;
次梁槽钢的稳定性验算σ=117.391N/mm2小于次梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.000N/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12.6号槽钢槽口水平,其截面特性为:
面积A=15.69cm2;
惯性距Ix=391.47cm4;
转动惯量Wx=62.14cm3;
回转半径ix=4.95cm;
截面尺寸,b=53.00mm,h=126.00mm,t=9.0mm;
1.荷载验算
(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=0.12kN/m
静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.12)=0.28kN/m;
次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=(0.69×3.00+3.36)/2=2.71kN;
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,得到:
R[1]=18.817kN;
R[2]=12.086kN;
最大支座反力为Rmax=18.817kN.m;
最大弯矩Mmax=5.355kN.m;
最大挠度V=2.182mm。
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]=205.00N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值σ=5.36×106/1.05/62137.0+1.13×104/1569.000=89.273N/mm2;
主梁槽钢的最大应力计算值89.273N/mm2小于主梁槽钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/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:
φb=570×9.0×53.0×235/(4000.0×126.0×235.0)=0.539;
可得φb=0.539;
主梁槽钢的稳定性验算σ=5.36×106/(0.539×62137.00)=159.75N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算σ=159.75N/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(90-ArcTan((Lio+li)/Lw))=0.857;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:
RUi=RCi/sinθi;
RU1=18.817/0.857=21.94kN;
五、钢丝拉绳的强度验算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU取最大值进行验算,为21.94kN;
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力计算公式:
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);计算中近似取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21.944kN,α=0.820,K=10.000,得到:
d=23.1mm。
钢丝绳最小直径必须大于24.000mm才能满足要求!
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=21943.632N。
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=[21943.6×4/(3.142×50.00×2)]1/2=23.6mm。
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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