悬挑式卸料平台专项施工方案含计算书

1、? 悬挑卸料平台计算书工程信息：工程名称：未命名工程；方案编制人：张工；编制日期：2019-11-28 。施工单位：建科研施工；建设地点：和平西桥；地上层数：13；地下层数：3 层；建筑高度：40 米；建筑面积：10000m2；建设单位：建科研建设公司；设计单位：建科研设计院；监理单位：建科研监理公司；勘查单位：建科研勘察院；总工期： 360 天；结构类型：框架；计算依据：依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（jgj130-2011 ）、混凝土结构设计规范（gb50010-2010 ）、钢结构设计规范（gb50017-2003 ）编制。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

2、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. 卸料平台参数平台水平钢梁 ( 主梁 )的悬挑长度：2.50m，悬挑水平钢梁间距( 平台宽度 ) ：3.00m。水平钢梁 ( 主梁 )的锚固长度：0.60m。2. 水平支撑梁次梁采用 10 号槽钢槽口水平，主梁采用12.6 号槽钢槽口水平，次梁间距0.50m。3. 荷载参数面板材料类别：竹串片脚手板，脚手板自重：0.35kn/m2；栏杆、挡板类别：栏杆冲压钢，栏杆、挡板脚手板自重：0.11kn/m ；容许承载力均布荷载2.00kn/m2，最大堆放材料荷载2.00kn ；4. 悬挑参数内侧钢绳与墙的距离：1.00m，外侧钢

3、绳与内侧钢绳之间的距离：0.50m；外侧上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离：5.00m；内侧上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离：5.00m；内侧次梁离墙面水平距离：0.00m；钢丝绳安全系数k：8.00 ，悬挑梁与墙的接点按铰支计算；只对外侧钢绳进行计算；内侧钢绳只是起到保险作用。悬挑卸料平台示意图二、次梁的计算次梁选择 10 号槽钢槽口水平，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

4、0.35kn/m2； q1= 0.35 0.50=0.18kn/m (2)最大容许承载力均布荷载为2.00kn/m2； q2= 2.00 0.50=1.00kn/m (3)槽钢自重荷载 q3=0.10kn/m经计算得到，均匀荷载计算值q = 1.2 (q1+q3)+1.4 q2= 1.2 (0.18+0.10)+1.41.00 = 1.73kn/m集中荷载计算值p = 1.4 2.00=2.80kn 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 = 1.73 3.002/8+2.80 3.00/4=4.04kn

5、.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=4.04106/(1.05 39700.00)=97.00n/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=5708.548.0235/(3000.0 100.0235.0)=0.78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0.706经过计算得到强度=4.04106/(0.706 39700.00)=144

6、.22n/mm2；次梁槽钢的稳定性计算 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 号槽钢槽口水平，其截面特性为面积 a=15.69cm2, 惯性距 ix=391.47cm4, 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0.11kn/m q1 = 0.11kn/m (2)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( 0.11+0.12)

7、= 0.28kn/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+1.4 2.00) 0.253.00/2+1.2 0.103.00/2)=1.38kn p2=(1.2 0.35+1.4 2.00) 0.503.00/2+1.2 0.103.00/2)=2.59kn p3=(1.2 0.35+1.4 2.00) 0.503.00/2+1.2 0.103.00/2)=2.59kn p4=(1.2 0.35+1.4 2.00) 0.503.00/2+1.2 0.103.00/2)+2.80/2=3.99kn p5=(1.2 0.35+1.4 2.00) 0.503.00

8、/2+1.2 0.103.00/2)=2.59kn p6=(1.2 0.35+1.4 2.00) 0.253.00/2+1.2 0.103.00/2)=1.38kn 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=12.32kn,r2=3.32kn,r3=-0.25kn最大弯矩 mmax=2.818kn.m =连续梁支座反力复核验算：连续梁受力累加：pn=0.2773.100+

9、1.384+2.591+3.991+2.591+2.591+1.384=15.4kn支座反力从左到右相加： rn=12.322+3.322+(-0.251)=15.4kn杆件受力 pnrn ，是平衡的，支座反力复核验算通过!连续梁弯矩复核验算：假定顺时针方向力矩为正力矩。已知力对 b 点取矩： -(0.277 3.1002/2+1.384 0.600+2.591 1.100+3.991 1.600+2.591 2.100+2.591 2.600+1.384 3.100)=-27.90kn.m求出的支座反力对b点取矩：（顺时针力矩）支 1: 12.322 2.100=25.88支 2: 3.32

10、20.600=1.99顺时针力矩之和：25.88+1.99=27.87kn.m顺时针力矩和逆时针力矩大小近似相等，弯矩复核验算通过! = 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=2.818106/1.05/62140.0+3.6971000/1569.0=45.55n/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/(2500.0 126.0235.0)=0.86由于 b大于 0.6 ，

11、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0.743经过计算得到强度=2.82106/(0.743 62140.00)=61.02n/mm2；主梁槽钢的稳定性计算 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=ruisin i按照以上公式计算得到最大钢绳拉力分别为 ru1=12.86kn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=12.865kn 钢丝绳的容许拉力按照下式计算：其中 fg

12、 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，取8.0 。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.00012.865/0.820=125.508kn 。选择 637+1 钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400mpa ，直径为17.5mm。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=12.865kn 钢板处吊环强度计算公式

13、为其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范（gb50010-2010） 10.9.8f = 50n/mm2；所需要的吊环最小直径d=128654/(3.1416 502)1/2=13mm七、锚固段与楼板连接的计算:水平钢梁与楼板连接地锚螺栓计算如下( 钢结构规范7.2) ：地锚螺栓数量n = 2个每个地锚螺栓承受的剪力 nv=1848.30n每个地锚螺栓承受的拉力 nt=-125.50n每个地锚螺栓承受的直径 d =20mm每个地锚螺栓承受的有效直径 de=18mm地锚螺栓抗剪强度设计值 fvb =170.0n/mm2地锚螺栓抗拉强度设计值 ftb =170.0n/mm2经过计算得

14、到 :每个地锚螺栓受剪承载力设计值 nvb= 3.1416 2020170.0/4=53407.20n每个地锚螺栓受拉承载力设计值 ntb= 3.1416 1818170.0/4=43259.83n经过计算得到公式左边等于0.003 ；每个地锚螺栓承载力计算满足要求!以下的计算为参考计算, 依据建筑施工高处作业安全技术规范（jgj80-2016 ）要求如果外侧钢丝绳出现断裂，要求内侧钢丝绳能独立承担支撑作用，由于平台的受力情况发生了改变，故需要重新计算。八、主梁的计算(外侧钢丝绳出现断裂后)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 号槽钢槽口水平

15、，其截面特性为面积 a=15.69cm2, 惯性距 ix=391.47cm4, 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0.11kn/m q1 = 0.11kn/m (2)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(0.11+0.12) = 0.28kn/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+1.4 2.00) 0.253.00/2+1.2 0.103.00/2)=1.38

16、kn p2=(1.2 0.35+1.4 2.00) 0.503.00/2+1.2 0.103.00/2)=2.59kn p3=(1.2 0.35+1.4 2.00) 0.503.00/2+1.2 0.103.00/2)=2.59kn p4=(1.2 0.35+1.4 2.00) 0.503.00/2+1.2 0.103.00/2)+2.80/2=3.99kn p5=(1.2 0.35+1.4 2.00) 0.503.00/2+1.2 0.103.00/2)=2.59kn p6=(1.2 0.35+1.4 2.00) 0.253.00/2+1.2 0.103.00/2)=1.38kn 2.内力计

17、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=20.32kn,r2=-7.72kn,r3=2.80kn最大弯矩 mmax=6.275kn.m =连续梁支座反力复核验算：连续梁受力累加：pn=0.2773.100+1.384+2.591+3.991+2.591+2.591+1.384=15.4kn支座反力从左到右相加： rn=20.315+(-7.723)+2.801=15.4kn杆件受

18、力 pnrn ，是平衡的，支座反力复核验算通过!连续梁弯矩复核验算：假定顺时针方向力矩为正力矩。已知力对 b 点取矩： -(0.277 3.1002/2+1.384 0.600+2.591 1.100+3.991 1.600+2.591 2.100+2.591 2.600+1.384 3.100)=-27.90kn.m求出的支座反力对b点取矩：（顺时针力矩）支 1: 20.315 1.600=32.50支 2: -7.7230.600= -4.63顺时针力矩之和：32.50+(-4.63)=27.87kn.m顺时针力矩和逆时针力矩大小近似相等，弯矩复核验算通过! = 3.抗弯强度计算其中 x截

19、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=6.275106/1.05/62140.0+6.0951000/1569.0=100.06n/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/(2500.0 126.0235.0)=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0.743经过计算得到强度=6.28106/(0.743 62140.00)=135

20、.86n/mm2；主梁槽钢的稳定性计算 f,满足要求 !九、钢丝拉绳的内力计算( 外侧钢丝绳出现断裂后):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=ruisin i按照以上公式计算得到最大钢绳拉力分别为 ru1=20.72kn十、钢丝拉绳的强度计算( 外侧钢丝绳出现断裂后):钢丝拉绳 ( 斜拉杆 )的轴力 ru我们均取最大值进行计算，为 ru=20.717kn 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

21、，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，取8.0 。选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.00020.717/0.820=202.120kn 。选择 637+1 钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400mpa ，直径为21.5mm。十一、钢丝拉绳吊环的强度计算(外侧钢丝绳出现断裂后):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=20.717kn 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（gb50010-2010） 10.9.8f = 50n/mm2；所需要