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1、悬挑卸料平台施工方案建馨家园二期工程;属于框架及框剪结构;16层及6层;标准层层高:2.9m ;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。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:栏杆、竹笆片脚手板挡板,栏杆、挡板脚手板自重(kN/m):0.15;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):1.00,外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m):1.00;上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m):3.60;钢丝绳安全系数K:6.00,悬挑梁与墙的接点按
2、 固支 计算;预埋件的直径(mm):20.00。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:14a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):0.30,建筑物与次梁的最大允许距离le(m):0.20。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m):2.50,水平钢梁(主梁)的锚固长度(m):2.50;平台计算宽度(m):3.00。 二、次梁的验算:次梁选择 14a号槽钢槽口水平 ,间距0.3m,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
3、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 0.30= 0.11kN/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/ 2.50/ 3.00 0.30= 0.32kN/m;(3)槽钢自重荷载 Q3= 0.14kN/m;经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2(Q1+Q2+Q3) = 1.2(0.11+0.32+0.14) = 0.68kN;经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4 2.00 0.30 3.00= 2.
4、52kN。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 = 0.683.002/8+2.52。 3.抗弯强度验算次梁应力: 其中 x - 截面塑性发展系数,取1.05; f - 钢材的抗压强度设计值,f = 205.00 N/mm2;次梁槽钢的最大应力计算值 =2.66103/(1.0580.50)=31.42 N/mm2;次梁槽钢的最大应力计算值 =31.422 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f=205 N/mm2,满足要求!4.整体稳定性验算 其中,b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照
5、下式计算: 经过计算得到 b=5709.5058.00235/(3.00140.00235.0)=0.75;由于 b大于0.6,按照下面公式调整: 得到 b=0.693;次梁槽钢的稳定性验算 =2.66103/(0.69380.500)=47.62 N/mm2;次梁槽钢的稳定性验算 =47.618 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 f=205 N/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 14a号槽钢槽口水平 ,其截面特性为: 面积 A=18.51cm2;惯性距 Ix=563.7cm4;转动惯量 Wx=80.
6、5cm3;回转半径 ix=5.52cm;截面尺寸,b=58mm,h=140mm,t=9.5mm;1.荷载验算(1)栏杆与挡脚手板自重标准值:本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15kN/m; Q1 = 0.15kN/m;(2)槽钢自重荷载 Q2=0.14kN/m 静荷载设计值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.15+0.14) = 0.35kN/m; 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P = (0.683.00+2.52)/2=2.28kN; 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)
7、 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: R1 = 12.3 kN; R2 = 11.39 kN; 最大支座反力为 Rmax=12.300 kN;最大弯矩 Mmax=3.188 kN.m;最大挠度 V=0.400 mm。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 = 205.00 N/mm2;主梁槽钢的最大应力计算值 =3.19106/1.05/80500.0+6.83103/1851.000=41.404 N/mm2;主梁槽钢的最大应力计算值 41.404 N/mm
8、2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 f=205.00 N/mm2,满足要求!4.整体稳定性验算 其中 b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: b=5709.558.0235/(2500.0140.0235.0)=0.897;由于 b大于0.6,应按照下面公式调整: 可得 b=0.756;主梁槽钢的稳定性验算 = 3.19106/(0.75680500.00)=52.40 N/mm2;主梁槽钢的稳定性验算 = 52.40 N/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 = RUisini
9、其中 RCi - 水平钢梁的垂直支坐反力(kN); RUi - 拉钢绳的轴力(kN); i - 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角; sini = Sin (ArcTan (3.6/(1+1) = 0.874;根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为:RUi = RCi / sini;RU1 = 12.3 / 0.874 = 14.07 kN;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14.07kN;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,
10、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。计算中Fg取14.071kN,=0.82,K=6,得到:d=14.3mm。钢丝绳最小直径必须大于15mm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=14070.779N。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/
11、mm2;所需要的拉环最小直径 D=14070.84/(3.14250.002)1/2=18.9mm。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。