悬挑卸料平台专项

目录一、参数信息 21.荷载参数 22.悬挑参数 33.水平支撑梁 34.卸料平台参数 3二、次梁的验算 41.荷载计算 42.内力验算 53.抗弯强度验算 54.整稳定性验算 6三、主梁的验算 61.荷载验算 72.内力验算 73.抗弯强度验算 104.整体稳定性验算 105.焊缝强度验算 10四、钢丝拉绳的内力验算 11五、钢丝拉绳的强度验算 11六、钢丝拉绳拉环的强度验算 12七、操作平台安全要求 12悬挑卸料平台方案工程名称：水文水资源局危旧房改造工程住宅楼；工程建设地点:钦州市梅园路1号；属于框架剪力墙结构；地上26层；建筑高度：84.3m；标准层层高：3m；总建筑面积：1.4万平方米；总工期：600天。本工程由广西沿海水文水资源局投资建设，深圳市华蓝设计有限公司设计，广西有色勘测设计研究院勘察，广西万安工程咨询有限公司监理，广西恒冠建设集团有限公司组织施工；由陈锡伟担任项目经理，周智担任技术负责人。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。悬挑卸料平台的计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。悬挑吊料平台吊料平台制作所用材料为：[16槽钢、吊环、50厚脚手板等，详图如下：操作平台制作及安全要求：[16槽钢、吊环及脚手管相连接的部位均为焊接，前一个地锚预埋于阳台梁处，后一个地锚预埋于距阳台板边缘2000mm6处；卸料平台的斜拉钢丝绳穿过门口上大螺栓孔用钢丝绳卡扣将钢丝绳别于φ20的钢筋上固定。槽钢悬挑梁在预埋地锚处穿一圆孔穿300长φ20圆钢防止卸料平台后滑；吊料平台的上部位结点位于建筑物的外墙外侧上，不得设置在脚手架等施工设备上；斜拉采用钢丝绳，构造上两边各设置前后两道，卸料平台安装时，钢丝绳采用专用的挂钩挂牢；吊料平台左右两侧装置脚手管固定的防护栏，脚手管底部与型钢焊牢；栏杆刷红白油漆，挂密目网在立杆内侧。吊料平台吊装，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；钢丝绳直径Φ16，与水平钢梁的夹角最好在45-60度，本工程中夹角为45－51度；吊料平台使用时，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；操作平台上显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。一、参数信息1.荷载参数脚手板类别：竹笆片脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.30；栏杆、挡板类别：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):10.00。2.悬挑参数内侧钢绳与墙的距离(m)：1.80，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：1.80；上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.00；钢丝绳安全系数K：10.00，悬挑梁与墙的节点按固支计算；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：18号槽钢槽口水平[；次梁材料类型及型号：12.6号槽钢槽口水平[；次梁水平间距ld(m)：0.75，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：1.10。4.卸料平台参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：3.80,次梁悬臂Mc(m)：0.00；平台计算宽度(m)：2.30。二、次梁的验算次梁选择12.6号槽钢槽口水平[，间距0.75m，其截面特性为：面积A=15.69cm2；惯性距Ix=391.466cm4；转动惯量Wx=62.137cm3；回转半径ix=4.953cm；截面尺寸：b=53mm,h=126mm,t=9mm。1.荷载计算(1)、脚手板的自重标准值：本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.30kN/m2；Q1=0.30×0.75=0.22kN/m；(2)、型钢自重标准值：本例采用12.6号槽钢槽口水平[，标准值为0.12kN/mQ2=0.12kN/m(3)、活荷载计算1)施工荷载标准值：取2.00kN/m2Q3=2.00kN/m22)最大堆放材料荷载P：10.00kN荷载组合Q=1.2×(0.22+0.12)+1.4×2.00×0.75=2.52kN/mP=1.4×10.00=14.00kN2.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=(2.52×2.302/8)×(1-(0.002/2.302))2+14.00×2.30/4=9.71kN·m。最大支座力计算公式:R=[P+q(l+2m)]/2经计算得出:R=(14.00+2.52×(2.30+2×0.00))/2=9.89kN3.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=9.71×103/(1.05×62.14)=148.88N/mm2；次梁槽钢的最大应力计算值σ=148.878N/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=570×9.00×53.00×235/(2300.00×126.00×235.0)=0.94；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'=0.769；次梁槽钢的稳定性验算σ=9.71×103/(0.769×62.137)=203.17N/mm2；次梁槽钢的稳定性验算σ=203.167N/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18号槽钢槽口水平[，其截面特性为：面积A=29.29cm2；惯性距Ix=1369.9cm4；转动惯量Wx=152.2cm3；回转半径ix=6.84cm；截面尺寸，b=70mm,h=180mm,t=10.5mm；1.荷载验算(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m；Q1=0.15kN/m；(2)槽钢自重荷载Q2=0.23kN/m静荷载设计值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.15+0.23)=0.45kN/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]=9.523kN；R[2]=7.571kN。最大支座反力为Rmax=7.571kN；M1=0.313kN·mM2=7.815kN·m最大弯矩Mmax=7.815kN·m；最大挠度ν=0.073mm。M1=0.313kN·mM2=7.815kN·m3.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=7.815×106/1.05/152200.0+9.09×103/2929.000=52.004N/mm2；主梁槽钢的最大应力计算值52.004N/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=570×10.5×70.0×235/(3600.0×180.0×235.0)=0.647；由于φb大于0.6，应按照下面公式调整：φb'=1.07-0.282/φb≤1.0可得φb'=0.634；主梁槽钢的稳定性验算σ=7.815×106/(0.634×152200.00)=81.01N/mm2；主梁槽钢的稳定性验算σ=81.01N/mm2小于[f]=205.00,满足要求！5.焊缝强度验算焊角尺寸不得小于较薄铁件厚度的1.2倍，满焊。焊缝面积：A=2(h+2b-2t-30)×1.2t×0.7=2(180.00+2×70.00-2×10.50-30)×1.2×10.50×0.7=4745.16焊缝惯性矩I=18535704.81焊缝抵抗矩W=2I/h=2×18535704.81/180=205952.276角焊缝强度fwf=160N/mm2σf=M2/W=7815092.737/205952.276=37.946N/mm2τf=R[2]/(2.4t(h-t-10))=1.884N/mm2(σf2+τf2)1/2≤ffw焊缝强度验算结果满足要求！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夹角；sinθi=Sin(ArcTan(3/(1.8+1.8))=0.64；根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi=RCi/sinθi；RUi=9.523/0.64=14.88kN；五、钢丝拉绳的强度验算选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径18.5mm。[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＝199.5kN；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