移动式卸料平台的设计.docx

移动式卸料平台的设计.docx

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移动式卸料平台的设计

移动式钢卸料平台设计

一、计算依据

1、《钢结构设计规范》GB50017—2003

2、《简明施工计算手册》（第二版）中国建筑工业出版社

3、《建筑施工手册》（第三版）中国建筑工业出版社

4.建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002

5、结构安装工程施工操作规程YSJ404-1989

6、钢筋混凝土结构预埋件04G362

7、建筑施工安全检查标准JGJ59-99

8、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91

二、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：

栏杆园48钢管，壁厚3.5㎜，栏杆、挡板脚手板自重标准值（kN/m2）：

0.13；

施工人员等活荷载（kN/m2）:

2.00，最大堆放材料荷载（kN）:

8.00。

2.悬挑参数

内侧钢绳与墙的距离（m）：

2.95，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离（m）：

0.50；

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离（m）：

4.50－6米；

钢丝绳安全系数K：

10.00，悬挑梁与墙的接点按铰支计算；

预埋件的直径（mm）：

22.00。

3.水平支撑梁

主梁槽钢型号：

16a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）：

0.75，最里端次梁与墙的最大允许距离（m）：

0.01。

4.卸料平台参数

水平钢梁（主梁）的悬挑长度（m）：

3.75，水平钢梁（主梁）的锚固长度（m）：

0.75；

平台计算宽度（m）：

2.10。

二、次梁的验算:

次梁选择10号槽钢槽口水平，间距0.75m，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=0.35×0.75=0.26kN/m；

（2）最大的材料器具堆放荷载为8.00kN，转化为线荷载：

Q2=8.00/3.75/2.20×0.75=0.73kN/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×（0.26+0.73+0.10）=1.31kN；

经计算得到活荷载设计值P=1.4×2.00×0.75×2.20=4.62kN。

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=1.31×2.202/8+4.62×2.20/4=3.33kN.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=3.33×103/（1.05×39.70）=79.90N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值σ=79.902N/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/（2.20×100.00×235.0）=1.06；

由于φb大于0.6，按照下面公式调整：

得到φb=0.803；

次梁槽钢的稳定性验算σ=3.33×103/（0.803×39.700）=104.45N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算σ=104.450N/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16a号槽钢槽口水平，其截面特性为：

面积A=21.95cm2；

惯性距Ix=866.20cm4；

转动惯量Wx=108.30cm3；

回转半径ix=6.28cm；

截面尺寸，b=63.00mm,h=160.00mm,t=10.0mm；

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0.13kN/m；

Q1=0.13kN/m；

（2）槽钢自重荷载Q2=0.17kN/m

静荷载设计值q=1.2×（Q1+Q2）=1.2×（0.13+0.17）=0.36kN/m；

次梁传递的集中荷载取次梁支座力P=（1.31×2.20+4.62）/2=3.75kN；

2.内力验算

：

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]=12.946kN；

R[2]=10.874kN；

最大支座反力为Rmax=12.946kN.m；

最大弯矩Mmax=7.480kN.m；

最大挠度V=4.743mm。

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=7.48×106/1.05/108300.0+9.93×103/2195.000=70.299N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值70.299N/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=570×10.0×63.0×235/（3750.0×160.0×235.0）=0.599；

可得φb=0.599；

主梁槽钢的稳定性验算σ=7.48×106/（0.599×108300.00）=115.40N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算σ=115.40N/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））=0.794；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：

RUi=RCi/sinθi；

RU1=12.946/0.794=16.31kN；

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16.31kN；

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，选6×37、取0.82；

K--钢丝绳使用安全系数。

计算中[Fg]取16.312kN，α=0.820,K=10.000，得到：

d=19.9mm。

钢丝绳最小直径选用21.000mm满足要求！

如果平台支承点距钢丝绳挂点垂直高度只有3-3.8米时，钢丝绳最小直径选用23.000mm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=16312.451N。

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=[16312.5×4/（3.142×50.00×2）]1/2=20.4mm。

选用直径D＝22mm。

七、操作平台安全及其它要求:

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，H＝120㎝；

4.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；

5.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8KN，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。

6、平台大梁尾端的锚固要求，选用园16钢筋作成锚环，锚入砼板中32㎝，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。

7、平台用红丹两遍底漆、桔红色油漆面漆两遍。

8、平台用槽钢时请选用正品材，严禁使用轻型槽钢。

9、在制作平台时如果所用槽钢槽口为竖向时，请在开口方向加设园16钢筋加强筋，间距200㎜。

10、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。

11、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，发现焊缝脱焊及时补焊。

栏杆、铺板发现松动及时修整、固牢，。

12、平台不得与外脚手架连接，不得在平台上支撑和搁置其它与外架有关的杆件。

13、安全篼网清洁、牢固、完整、完好。

14、平台上起吊、落物应有指挥工指挥，严禁违章指挥。

15、严禁向平台抛物，每班完工后应保持平台清洁、完好，如发现有损坏应组织修复好后才能使用。

16、未详尽说明的，请按相关规范、标准执行。

重庆渝发建设有限公司总工办

2008.1.7