悬挑卸料平台计算书.doc

悬挑卸料平台计算书一、计算依据 建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)钢结构设计规范(GB50017-2003)。 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。该平台安装在建筑结构边梁上，并与附着升降脚手架脱离，在安装到上一层时凭借附着升降脚手架一起上升。到位后再固定在建筑结构上。并经验收后再投入使用。该平台额定载荷为8KN，严禁超载。 计算参数: 平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度2.50m，插入结构锚固长度0.30m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)2.00m。 水平钢梁(主梁)插入结构端点部分按照铰接点计算。 次梁采用10号槽钢U口水平，主梁采用12.6号槽钢U口水平。 次梁间距0.50m，外伸悬臂长度0.00m。 容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载8.00kN。 脚手板采用竹串片，脚手板自重荷载取0.35kN/m2。 栏杆采用竹笆片，栏杆自重荷载取0.15kN/m。 选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1850MPa， 外侧钢丝绳距离主体结构2.00m，两道钢丝绳距离1.00m，外侧钢丝绳吊点距离平台6.00m。 二、次梁的计算 次梁选择10号槽钢U口水平，间距0.50m，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)面板自重标准值：标准值为0.35kN/m2； Q1 = 0.350.50=0.18kN/m (2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2； Q2 = 2.000.50=1.00kN/m (3)型钢自重荷载 Q3=0.10kN/m 经计算得到，均布荷载计算值 q = 1.2(Q1+Q3)+1.4Q2 = 1.2(0.18+0.10)+1.41.00 = 1.73kN/m 经计算得到，集中荷载计算值 P = 1.48.00=11.20kN 2.内力计算 内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算，计算简图如下 最大弯矩M的计算公式为 经计算得到，最大弯矩计算值 M = 1.732.002/8+11.202.00/4=6.46kN.m 3.抗弯强度计算 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； 经过计算得到强度 =6.46106/(1.0539700.00)=155.06N/mm2； 次梁的抗弯强度计算 f,满足要求! 4.整体稳定性计算 其中 b 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 b=5708.548.0235/(2000.0100.0235.0)=1.16 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用b查表得到其值为0.810 经过计算得到强度 =6.46106/(0.81039700.00)=200.95N/mm2； 次梁的稳定性计算 f,满足要求! 三、主梁的计算 卸料平台的内钢绳按照建筑施工安全检查标准作为安全储备不参与内力的计算。 主梁选择12.6号槽钢U口水平，其截面特性为 面积A=15.69cm2,惯性距Ix=391.50cm4,转动惯量Wx=62.14cm3,回转半径ix=4.95cm 截面尺寸 b=53.0mm,h=126.0mm,t=9.0mm 1.荷载计算 (1)栏杆自重标准值：标准值为0.15kN/m Q1 = 0.15kN/m (2)型钢自重荷载 Q2=0.12kN/m 经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2( 0.15+0.12) = 0.33kN/m经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为 P1=(1.20.35+1.42.00)0.252.00/2+1.20.102.00/2)=0.92kN P2=(1.20.35+1.42.00)0.502.00/2+1.20.102.00/2)=1.73kN P3=(1.20.35+1.42.00)0.502.00/2+1.20.102.00/2)=1.73kN P4=(1.20.35+1.42.00)0.502.00/2+1.20.102.00/2)+11.20/2=7.33kN P5=(1.20.35+1.42.00)0.502.00/2+1.20.102.00/2)=1.73kN P6=(1.20.35+1.42.00)0.252.00/2+1.20.102.00/2)=0.92kN 2.内力计算 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。 悬挑卸料平台示意图 悬挑卸料平台主梁计算简图 经过连续梁的计算得到 主梁支撑梁剪力图(kN) 主梁支撑梁弯矩图(kN.m) 主梁支撑梁变形图(mm) 外侧钢丝绳拉结位置支撑力为7.20kN 最大弯矩 Mmax=3.16kN.m 3.抗弯强度计算 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； 经过计算得到强度 =3.16106/1.05/62140.0+2.401000/1569.0=49.93N/mm2 主梁的抗弯强度计算强度小于f，满足要求! 4.整体稳定性计算 其中 b 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 b=5709.053.0235/(2500.0126.0235.0)=0.86 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B其值用b查表得到其值为0.732 经过计算得到强度 =3.16106/(0.73262140.00)=69.47N/mm2； 主梁的稳定性计算 f,满足要求! 四、钢丝拉绳的内力计算: 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=7.59kN 五、钢丝拉绳的强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为 RU=7.591kN 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 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)； 计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8； K 钢丝绳使用安全系数。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.0007.591/0.850=71.447kN。 选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1850MPa，直径11.0mm。而实际使用钢丝绳为直径15的619+1钢丝绳，完全能满足要求。 六、钢丝拉绳吊环的强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为 N=RU=7.591kN 钢板处吊环强度计算公式为 其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的吊环最小直径 D=75914/(3.1416502)1/2=10mm，实际预埋钢筋为直径20的拉环钢筋。所以拉环满足要求。七、拉环与槽钢的焊接焊缝计算主梁型钢和固定钢丝绳的拉环采用焊接的形式焊在槽钢侧面，按侧面角焊缝计算，平行焊缝的力按钢丝绳拉力取值。 Q235角焊缝强度设计值 所以焊缝强度满足要求。 八、锚固段与楼板连接的计算 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=10.478kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中f为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=104784/(3.1416502)1/2=12mm，而实际使用直径为20mm的钢筋埋设。 水平钢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。