施工电梯卸料平台Word格式.docx
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2、施工电梯总安装高度为110m。
3、根据规范要求,平台采用18厚九夹板铺设,九夹板铺设于100×
50方木上方,而100×
50方木应设置在纵向水平杆的上方,纵向水平杆应设置在横向水平杆的上方,横向水平杆通过扣件传给立杆。
这样,100×
50方木按受均布荷载的筒支梁计算,验算弯曲正应力和挠度;
纵向、横向水平杆按受集中荷载作用连续梁(筒支梁)计算,应算弯曲正应力、挠度和扣作抗滑承载力;
卸料平台架的整体稳定计算可以简化为立杆单稳定性计算,立杆步距、横距和连墙点的坚向距离对承载力影响较大;
为进一步简化计算,忽略扣件偏心传力、施工荷载偏心作用对立杆产生的弯矩。
4、因搭设高度大于50m,根据该工程的实际情况,卸料平台架分二段搭设。
第一段一层至十层,搭设高40m,采用落地式平台架,钢管采用外径48mm壁厚3.2mm钢管;
第二段十层以上,搭设高43m,采用悬挑型钢式平台架,悬挑型钢采用16号工字钢,钢丝绳选择6×
19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa,直径18.5mm。
,钢管采用外径48mm壁厚3.2mm钢管。
三、平台架计算
(一)第一段平台架计算
1、材料数量(建筑物总高度40米)
立杆:
总共40×
8=320m
纵向水平杆(每层):
3.8×
4=15.2m
15.2×
9=136.8m
横向水平杆(每层):
1.6×
4=6.4m
6.4×
9=57.6m
扶手(每层):
8=12.8m
12.8×
9=115.2m
连墙杆(每层):
1×
4=4m
4×
16=64m
侧向斜撑(每层):
4.2×
4=16.8m
16.8×
9=151.2m
直角扣件(每层):
50个
50×
9=450个
旋转扣件:
对接扣件:
48个
2、荷载
自第二层起每层荷载
脚手扳的自重(GK):
GK=0.35KN/㎡
施工荷载(QK):
QK=3KN/㎡
安全门重量:
Q门=300N/副
钢管重量(含纵横向水平杆、扶手侧向作料撑)(G钢)
扣件重量:
竹芭及安全网重量:
G竹=3×
28=84N
3、钢管的计算参数(48×
3.2)
管径d=48mm壁厚t=3.2mm
重量G=34.7N/m
惯性矩I=113600mm4
抵抗矩W=4730mm3
面积A=450mm2
弹性模量E=206000N/mm2
回转半径i=15.9mm
抗弯、抗压容许应力[б]=205N/mm2
验算
纵向水平杆杆验算:
(1)纵向水平杆按三跨连续梁计算,
计算简图
纵向水平杆强度验算
施工均布荷载标准值3.0KN㎡,每层限载10KN
每层所受荷载标准值PK=3.0×
3.6×
1.8=19.44KN>10KN
所以计算时应用QK=10÷
(3.6×
1.8)=1.54KN/㎡
P=1.2q恒+1.4q活=(1.2×
350+1.4×
1540)×
(0.5×
0.65)=837.2N
M=0.278FL=0.278×
837.2×
1300=302564N·
mm
б=
=302564/4730=64N/㎜2<
[б]=205N/㎜2
强度满足要求。
纵向水平杆刚度验算
f=
=837.2×
13003÷
(206000×
113600)=1.092㎜<
[u]=1300÷
150=8.67㎜
刚度满足要求。
(2)横向水平杆杆验算:
横向水平杆按单跨简支梁计算,
横向水平杆强度验算
(1.30/2×
0.50)+1×
34.7=871.9N
Mmax=
=871.9×
1500÷
3=435950N·
=435950÷
4730=92.17N/㎜2<
强度满足要求。
横向水平杆刚度验算
15003÷
(3×
24×
206000×
113600)=1.75㎜<
[u]=1500÷
150=10㎜
(3)纵向水平杆与立杆连结件的抗滑验算
1.8÷
8)+(2.6+1.6)×
34.7=2232.26N<
RC=8000N
抗滑满足要求。
(4)对接扣件的抗滑力验算
由于对接扣件仅用于立杆,其仅沿轴向受挤压力,因此不会滑脱,故不必验算抗滑力。
(5)连墙件验算由于连墙件节点长度应满足≤500㎜,取最长长度500㎜,
L÷
D=500÷
48=10.4<
15。
故可不验算其稳定性。
连墙件受力分析
N1N侧风—侧向风荷载在单根连墙杆上产生的压力
0.5×
1.4×
277.2×
1.2×
3=698.5N
450N正风—正面风荷载在单根连墙杆上产生的压力
N正风0.25×
1.85×
0.6×
4=430.8N
N侧风N约束力—连墙件约束脚手架外平面变产生的
向力5000N
连墙件的强度验算
N1=N侧风sin450+(N正风+N约束力+N卸0.5cosα)cos450=698.5×
0.7072+(430.8+5000)×
0.7072=4334.6N
λ=
=
=32查表得:
Ψ=0.912
=10.56N/m㎡<
[б]=205N/m㎡
满足要求。
连连墙杆扣件的抗滑力验算
N1=5316N<
RC=8000N满足要求。
连墙件预埋插管的抗剪力验算
τ=
=9.63N/m㎡<
[τ]=110N/m㎡满足要求。
(6)架体稳定性计算
由于本卸料平台架最大步距为2m,且所有立杆的步距和连墙件间距相同。
架子稳定性根据杆件受力传递方向可以化为立杆强度计算,主要计算部位为脚手架的首步架,且按轴心受压计算立杆的稳定性。
不采用卸荷时立杆的稳定性计算
G总=(320+136.8+57.6+115.2+36+151.2)×
34.7+360×
13.2+50×
14.6+48×
18.4+84×
9+300×
2×
9+350×
1.8)×
8+10000
=59008N+10000N
不组合风载时立杆稳定性计算
LO=Kμh=1.0×
1.5×
2=3.0m
式中:
LO—立杆计算长度
K—计算长度附加系数,取值1.0
μ-计算长度系数,查表得1.5
H—立杆步距取2.0m
=188.7<
[λ]=210λ—长细比
查表得折减系数Ψ=0.202
N=1.2N恒+1.4N活=1.2×
59008÷
8+1.4×
10000÷
8
=10601N
=10601÷
(0.202×
450)=116.6N/㎜2<
[б]=205N/㎜2满足要求。
组合风荷载时的立杆稳定性计算
N=1.2N+0.85×
1.4N活=1.2×
8+0.85×
8=10339N
M风=(0.85×
1.4ωKIKh2)÷
8=(0.85×
277.2
×
22)÷
8=247.4N·
m=247400N·
㎜
M风—风荷载标准值产生的弯矩
IK—风荷载标准值1.5
ωK—风荷载标准值277.2N/㎡
ωK=0.7μ1μ2ω0=0.7×
2.64×
0.2×
750=277.2N/㎡
+
=10339÷
450)+247400÷
4730=166N/㎜2<
[б]=205N/㎜2
(二)第二段平台架计算
1、材料数量
材料数量及重量基本同第一段.
(1)纵向水平杆杆验算:
向联合同第一段
同第一段
(3)纵向水平杆与立杆连结件的抗滑验算:
(4)对接扣件的抗滑力验算:
同第一段
(5)连墙件验算:
(6)架体稳定性计算:
由于第二段搭设高度小于第一段,故为再验算。
(7)悬挑工字梁验算
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分受脚手架荷载N和水平钢梁自重荷载的共同作用。
本方案中,卸料平台排距为1500mm,内排脚手架距离墙体150mm,第一道支撑与墙的距离为1650mm。
悬挑梁的截面惯性矩I=1130cm4,截面抵抗矩W=141cm3,截面积A=26.1cm2,线密度G=20.5kg/m。
外立杆轴向力设计值N1=10.601kN;
内立杆轴向力设计值N2=10.601kN;
悬挑梁自重荷载q=1.2×
20.5×
9.8×
10-3=0.246kN/m
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·
m)
各支座对悬挑梁的支座反力由左至右分别为:
R1=11.329kN;
R2=11.345kN;
R3=-0.362kN。
最大弯矩Mmax=0.820kN·
m;
最大应力σ=M/1.05W+N/A=0.820×
106/(1.05×
141000)+4.451×
103/2610=7.244N/mm2;
悬挑梁的最大应力计算值σ=7.244N/mm2小于抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
悬挑梁稳定性计算
悬挑梁采用16号工字钢,计算公式如下:
σ=M/φbWx≤[f]
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=2.00
由于φb大于0.6,依《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,按照下面公式调整:
得到φb'
=0.929。
经过计算得到最大应力σ=0.820×
106/(0.929×
141000)=6.261N/mm2;
悬挑梁的稳定性计算σ=6.261N/mm2小于[f]=215N/mm2,满足要求!
(8)拉绳的受力计算
钢绳承受全部荷载,通过软件电算程序计算得到钢绳的支点从左至右支座反力分别为:
R1=11.329kN。
水平悬挑梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
RAH=ΣRUicosθi
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
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为:
RU1=12.172kN。
(9)拉绳的强度计算
a.钢丝拉绳的内力计算
钢丝拉绳的轴力RU取最大值进行计算,为
RU=12.172kN
选择6×
[Fg]=αFg/K
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=199.500kN;
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]=28.263kN≥Ru=12.172kN。
经计算,选此型号钢丝绳能够满足要求。
b.钢丝拉绳的拉环强度计算
钢丝拉绳的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N,为
N=RU=12.172kN
钢丝拉绳的拉环的强度计算公式为
σ=N/A≤[f]
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;
所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(12171.810×
4/(3.142×
2))1/2=12.4mm;
实际拉环选用直径D=14mm的HPB235的钢筋制作即可。
(10)锚固段与楼板连接的计算
水平悬挑梁与楼板压点采用压环钢筋,拉环强度计算如下:
水平悬挑梁与楼板压点的拉环受力R=0.362kN;
压环钢筋的设计直径D=16mm;
水平悬挑梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
σ=N/2A≤[f]
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每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2;
A=πD2/4=3.142×
162/4=201.062mm2
σ=N/2A=0.362×
103/(201.062×
2)=0.901N/mm2;
水平悬挑梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。
拉环所受应力小于50N/mm2,满足要求!