高层建筑型钢悬挑卸料平台计算书.docx

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高层建筑型钢悬挑卸料平台计算书

高层建筑型钢悬挑卸料平台计算书

一、参数信息

1.荷载参数

脚手板类别：

木脚手板，脚手板自重（kN/m2）：

0.35；

栏杆、挡板类别：

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）：

4.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离（m）：

0.40；

上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离（m）：

5.80；

钢丝绳安全系数K：

8.00，悬挑梁与墙的节点按铰支计算；

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：

16a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）：

0.60，建筑物与次梁的最大允许距离le（m）：

1.50。

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）：

1.00,次梁悬臂Mc（m）：

0.00；

平台计算宽度（m）：

2.00。

二、次梁的验算

次梁选择14a号槽钢槽口水平[，间距0.6m，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=0.35×0.60=0.21kN/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：

10.00kN

荷载组合

Q=1.2×（0.21+0.14）+1.4×2.00×0.60=2.10kN/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：

Mmax=ql2/8（1-m2/l2）2+pl/4

经计算得出:

Mmax=（2.10×2.002/8）×（1-（0.002/2.002））2+14.00×2.00/4=8.05kN·m。

最大支座力计算公式:

R=[P+q（l+2m）]/2

经计算得出:

R=（14.00+2.10×（2.00+2×0.00））/2=9.10kN

3.抗弯强度验算

次梁应力：

σ=M/γxWx≤[f]

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=8.05×103/（1.05×80.50）=95.26N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值σ=95.255N/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

σ=M/φbWx≤[f]

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=（570tb/lh）×（235/fy）

经过计算得到φb=570×9.50×58.00×235/（2000.00×140.00×235.0）=1.12；

由于φb大于0.6，按照下面公式调整：

φb'=1.07-0.282/φb≤1.0

得到φb'=0.819；

次梁槽钢的稳定性验算σ=8.05×103/（0.819×80.500）=122.18N/mm2；

次梁槽钢的稳定性验算σ=122.183N/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16a号槽钢槽口水平[，其截面特性为：

面积A=21.95cm2；

惯性距Ix=866.2cm4；

转动惯量Wx=108.3cm3；

回转半径ix=6.28cm；

截面尺寸，b=63mm,h=160mm,t=10mm；

1.荷载验算

（1）栏杆与挡脚手板自重标准值：

本例采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m；

Q1=0.14kN/m；

（2）槽钢自重荷载Q2=0.17kN/m

静荷载设计值q=1.2×（Q1+Q2）=1.2×（0.14+0.17）=0.37kN/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）

从左至右各支座反力：

R[1]=10.355kN；

R[2]=18.987kN；

R[3]=-9.447kN。

最大支座反力为Rmax=18.987kN；

最大弯矩Mmax=11.080kN·m；

最大挠度ν=0.084mm。

3.抗弯强度验算

σ=M/（γxWx）+N/A≤[f]

其中γx--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=11.08×106/1.05/108300.0+1.44×104/2195.000=103.998N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值103.998N/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

σ=M/（φbWx）≤[f]

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=（570tb/lh）×（235/fy）

φb=570×10.0×63.0×235/（4400.0×160.0×235.0）=0.510；

主梁槽钢的稳定性验算σ=11.08×106/（0.510×108300.00）=200.57N/mm2；

主梁槽钢的稳定性验算σ=200.57N/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（5.8/（0.4+4））=0.797；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：

RUi=RCi/sinθi；

RUi=10.355/0.797=13.00kN；

五、钢丝拉绳的强度验算

选择6×37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径19.5mm。

[Fg]=aFg/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＝218.5KN；

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＝0.82；

K--钢丝绳使用安全系数。

K＝8。

得到：

[Fg]=22.396KN>Ru＝12.998KN。

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=12997.834N。

拉环强度计算公式为：

σ=N/A≤[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=[12997.8×4/（3.142×50.00×2）]1/2=12.9mm。

实际拉环选用直径D=14mm的HPB235的钢筋制作即可。

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。

附件：

卸料平台平面图

卸料平台立面图