依据规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 164-2008
计算参数:
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。
平台水平钢梁的悬挑长度,插入结构锚固长度,悬挑水平钢梁间距(平台宽度)。
水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。 次梁采用16号工字钢,主梁采用16号工字钢。 次梁间距,外伸悬臂长度。
容许承载力均布荷载m2,最大堆放材料荷载。 脚手板采用冲压钢板,脚手板自重荷载取m2。 栏杆采用冲压钢板,栏杆自重荷载取m。
选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,
外侧钢丝绳距离主体结构,两道钢丝绳距离,外侧钢丝绳吊点距离平台。
一、次梁的计算
次梁选择16号工字钢,间距,其截面特性为
面积A=,惯性距Ix=,转动惯量Wx=,回转半径ix= 截面尺寸 b=,h=,t=
1.荷载计算
(1)面板自重标准值:标准值为m2; Q1 = ×=m
(2)最大容许均布荷载为m2; Q2 = ×=m (3)型钢自重荷载 Q3=m 经计算得到:
q = ×(Q1+Q3)+×Q2 = ×++× = m 经计算得到,集中荷载计算值 P = ×=
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 = ×8+×4=抗弯强度计算 其中 γx —— 截面塑性发展系数,取;
[f] —— 钢材抗压强度设计值,[f] = mm2; 经过计算得到强度 σ=×106/×=mm2; 次梁的抗弯强度计算 σ < [f],满足要求!
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]
其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录得到: φb=
由于φb大于,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录其值用φb'查表得到其值为
经过计算得到强度 σ=×106/×=mm2; 次梁的稳定性计算 σ< [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16号工字钢,其截面特性为
面积A=,惯性距Ix=,转动惯量Wx=,回转半径ix= 截面尺寸 b=,h=,t=
1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值:标准值为m Q1 = m
(2)型钢自重荷载 Q2=m 经计算得到,静荷载计算值: q = ×(Q1+Q2) = ×+ = m
经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为 P1=(×+×××2+××2)= P2=(×+×××2+××2)= P3=(×+×××2+××2)+2= P4=(×+×××2+××2)= P5=(×+×××2+××2)=
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
主梁支撑梁变形图(mm) 外侧钢丝绳拉结位置支撑力为 最大弯矩 Mmax=抗弯强度计算
其中 γx —— 截面塑性发展系数,取;
[f] —— 钢材抗压强度设计值,[f] = mm2; 经过计算得到强度 σ=×106/+×1000/=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[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]
其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查《钢结构设计规范》附录得到:φb=
由于φb大于,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2011)附录其值用φb'查表得到其值为
经过计算得到强度 σ=×106/×=mm2; 主梁的稳定性计算 σ < [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RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisinθi
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=
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=
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=,d为钢丝绳直径(mm);
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、和;
K —— 钢丝绳使用安全系数。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于×=。
选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径。
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=
钢板处吊环强度计算公式为
2
;
所需要的吊环最小直径 D=[13778×4/×65×2)]1/2=14mm
六、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= 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
2
;
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[2274×4/×65×2)]1/2=5mm 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。
悬挑卸料平台计算满足要求!
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