悬挑式卸料平台方案副本Word文件下载.docx
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结构类型:
框剪;
标准层层高:
3.30m;
总建筑面积:
119800.00m2;
总工期:
469天;
施工单位:
中建八局第二建设有限公司;
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》(GB50009-2001)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。
3.1、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):
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):
1.50;
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):
3.30;
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):
18.00。
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:
16号工字钢;
次梁材料类型及型号:
次梁水平间距ld(m):
1.00,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):
4.50,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):
1.50,次梁悬臂Mc(m):
0.00;
平台计算宽度(m):
3.00。
3.2、次梁的验算:
次梁选择16号工字钢,间距1m,其截面特性为:
面积A=26.1cm2;
惯性距Ix=1130cm4;
截面抵抗矩Wx=141cm3;
回转半径ix=6.58cm;
截面尺寸:
b=88mm,h=160mm,t=9.9mm。
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×
1.00=0.35kN/m;
(2)、型钢自重标准值:
本例采用16号工字钢,标准值为0.20kN/m
Q2=0.20kN/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:
10.00kN
荷载组合
Q=1.2×
(0.35+0.20)+1.4×
2.00×
1.00=3.46kN/m
P=1.4×
10.00=14.00kN
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=(3.46×
3.002/8)×
(1-(0.002/3.002))2+14.00×
3.00/4=14.39kN.m。
最大支座力计算公式:
R=(14.00+3.46×
(3.00+2×
0.00))/2=12.19kN
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;
次梁工字钢的最大应力计算值σ=1.44×
104/(1.05×
141.00)=97.22N/mm2;
次梁工字钢的最大应力计算值σ=97.222N/mm2小于次梁工字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,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到:
φb=1.3
由于φb大于0.6,按照下面公式调整:
得到φb'
=0.853;
次梁槽钢的稳定性验算σ=1.44×
104/(0.853×
141.000)=119.66N/mm2;
次梁工字钢的稳定性验算σ=119.665N/mm2小于次梁工字钢的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3.3、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16号工字钢,间距1m,其截面特性为:
截面尺寸,b=88mm,h=160mm,t=9.9mm;
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)工字钢自重荷载Q2=0.20kN/m
静荷载设计值q=1.2×
(Q1+Q2)=1.2×
(0.14+0.20)=0.41kN/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]=31.045kN;
R[2]=22.269kN;
R[3]=-5.544kN。
最大支座反力为Rmax=22.269kN;
最大弯矩Mmax=8.777kN·
m;
最大挠度ν=0.038mm。
[f]--钢材抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
主梁工字钢的最大应力计算值σ=8.777×
106/1.05/141000.0+2.36×
104/2610.000=68.333N/mm2;
主梁工字钢的最大应力计算值68.333N/mm2小于主梁工字钢的抗压强度设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!
φb=1.145
由于φb大于0.6,应按照下面公式调整:
可得φb'
=0.517;
主梁槽钢的稳定性验算σ=8.777×
106/(0.517×
141000.00)=120.34N/mm2;
主梁槽钢的稳定性验算σ=120.34N/mm2小于[f]=205.00,满足要求!
3.4、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(3.3/(1.5+2))=0.686;
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:
RUi=RCi/sinθi;
RUi=31.045/0.686=45.25kN;
3.5、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1550MPa,直径24.5mm。
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=355KN;
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]=50.292KN>
Ru=45.254KN。
经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。
3.6、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=45253.569N。
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=[45253.6×
4/(3.142×
50.00×
2)]1/2=24.0mm。
3.7、操作平台安全管理措施及其它要求:
1.平台所用的材料应符合设计要求,品种、规格正确,质量必须符合要求。
2.焊接材料符合有关规定,由专业焊工司焊,焊缝符合规范要求。
3.平台搭设好后,必须经项目部安全管理人员验收,先试荷,后使用。
验收合格应挂好合格牌,标好准载量,严禁超载使用。
4.平台使用中,安全员应随时检查焊接头、栏杆、钢丝绳扎头等牢固情况,发现问题必须停止使用,消除隐患,保证安全。
5.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。
6.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;
钢丝绳采用夹头夹固,夹头数目不低于四个,夹头间的间距不低于钢丝绳直径的9倍。
钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度。
7.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏,H=120㎝。
8.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定(锚固),接好钢丝绳,经过检验后才能松卸起重吊钩。
9.操作平台在验收牌上应显著标明人员和物料总重量,严禁超过设计容许荷载10KN,工作人员严禁超过2人,配专人监督。
平台每次移动安装后,安装小组应通知项目部经理组织所有相关人员验收,并填写好验收记录,合格后挂牌使用,并悬挂操作规程。
10、平台大梁尾端的锚固要求,选用Φ16钢筋作成锚环,锚入砼板中30㎝,穿入板下层钢筋下牢固绑扎。
如果板筋设计是单层时,应在锚点局部按要求设置加强筋。
锚环高度应根据自身工程情况而定。
11、平台用红丹两遍底漆、桔红色油漆面漆两遍。
12、平台用工字钢时请选用正品材,严禁使用轻型工字钢。
13、在制作平台时如果所用工字钢槽口为竖向时,在开口方向加设ф16钢筋加强筋,间距200㎜。
14、平台为使用工具安全检查的重点项目,每次使用前必须检查一次。
15、卸料平台使用时,应有专人负责检查。
平台螺栓连接件和绳卡的紧固情况,必须逐个检查,每周维护一次。
发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时更换,