3#悬挑卸料平台计算书.docx
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3#悬挑卸料平台计算书
悬挑卸料平台计算书及验算书
一、工程总体概况;
由湖南博创置业有限公司投资开发,北京中华建规划设计研究院有限公司设计,长沙升达建设工程项目管理有限公司现场监督工程质量、进度、安全,湖南省勘察设计院负责现场的地质勘察工作,湖南干杉建筑工程有限公司承建施工的湖南博创置业有限公司·明天一城3#栋工程,总建筑面积为52471.86㎡。
基础为天然地基和人工挖孔桩相结合。
本工程为2+28层,其中二层为转换层,建筑物总高度为93.1米。
本工程结构为现浇钢筋混凝土剪力墙结构,耐久年限为50年,抗震设防烈度为6度。
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)。
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。
平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度4.00m,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)3.00m。
次梁采用[20a号槽钢U口水平,主梁采用[20a号槽钢U口水平,次梁间距1.00m。
容许承载力均布荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷载10.00kN。
一、次梁的计算;
次梁选择[20a号槽钢U口水平槽钢,间距1.00m,其截面特性为
面积A=25.69cm2,惯性距Ix=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm
截面尺寸b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm
1.荷载计算
(1)面板自重标准值:
标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35×1.00=0.35kN/m
(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2;
Q2=2.00×1.00=2.00kN/m
(3)槽钢自重荷载Q3=0.20kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×(0.35+2.00+0.20)=3.06kN/m
经计算得到,活荷载计算值P=1.4×10.00=14.00kN
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,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=3.06×3.002/8×[1-4×(0.10/3.00)2]+14.00×3.00/4=13.92kN.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
=13.92×106/(1.05×141400.00)=93.78N/mm2;
次梁槽钢的抗弯强度计算
<[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=570×10.5×68.0×235/(3000.0×180.0×235.0)=0.75
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0.691
经过计算得到强度
=13.92×106/(0.691×141399.99)=142.56N/mm2;
次梁槽钢的稳定性计算
<[f],满足要求!
二、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[20a号槽钢U口水平槽钢,其截面特性为
面积A=25.69cm2,惯性距Ix=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm
截面尺寸b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm
1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值:
标准值为0.14kN/m
Q1=0.14kN/m
(2)槽钢自重荷载Q2=0.20kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.20)=0.41kN/m
经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为
P1=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×3.00/2+1.2×0.20×3.00/2)×(1+2×0.10/3.00)=2.64kN
P2=(1.2×(0.35+2.00)×1.00×3.00/2+1.2×0.20×3.00/2)×(1+2×0.10/3.00)=4.89kN
P3=(1.2×(0.35+2.00)×1.00×3.00/2+1.2×0.20×3.00/2)×(1+2×0.10/3.00)+14.00/2=11.89kN
P4=(1.2×(0.35+2.00)×1.00×3.00/2+1.2×0.20×3.00/2)×(1+2×0.10/3.00)=4.89kN
P5=(1.2×(0.35+2.00)×0.50×3.00/2+1.2×0.20×3.00/2)×(1+2×0.10/3.00)=2.64kN
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
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图
经过连续梁的计算得到;
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)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R1=17.055kN,R2=11.512kN
支座反力RA=11.512kN
最大弯矩Mmax=12.051kN.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
=12.051×106/1.05/141400.0+13.603×1000/2569.0=86.461N/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=570×10.5×68.0×235/(4000.0×180.0×235.0)=0.57
经过计算得到强度
=12.05×106/(0.565×141399.99)=150.77N/mm2;
主梁槽钢的稳定性计算
<[f],满足要求!
三、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RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisin
i
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=21.815kN
四、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=21.815kN
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6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K——钢丝绳使用安全系数,取8.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×21.815/0.820=212.831kN。
选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径21.5mm。
五、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=21.815kN
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》10.9.8[f]=50N/mm2;
所需要的吊环最小直径D=[21815×4/(3.1416×50×2)]1/2=17mm
六、操作平台安全要求:
1.卸料平台的上部位结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2.斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设置前后两道,并进行相应的受力计算;
3.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;
4.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏;
5.卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验才能松卸起重吊钩;
6.钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度;
7.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;
8.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。
湖南干杉建筑工程有限公司
明天一城3#栋
2008年11月10日
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